微带双通带滤波器的研究与设计
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微带双通带滤波器的研究与设计(论文19000字)
摘 要
如今，通信科技飞速的进步，尤其是在无线通信技术方面发展很快，也使得双频及多频通信系统成为了研究的热点之一，而双频带通滤波器对该系统性能的影响很大。本文主要的研究对象就是对双频带通滤波器的进行设计，设计的基础是单通带滤波器的相关理论。主要内容包括以下几个方面：
首先对滤波器进行了初步的介绍。对谐振器间的电磁场进行了探讨，为了表述相关的原理，分别叙述了谐振器之间的相互电磁祸合特征，和谐振器与馈线之间的电磁祸合特征。其次对阶梯阻抗谐振器的谐振特征进行了探讨，这样就能科学的设计出谐振结构。另外，对两个谐振频点上的电磁场状态进行了阐述，选取合适的谐振器组合形式以及其与输入输出馈线的祸合结构，从而形成了双频带通滤波器。对阶梯阻抗谐振器的电磁场状态进行了阐述，并且衍生获得了均匀阻抗、谐振频率比＜2的双频谐振器，双通带滤波器的设计就是将其当做谐振单元，而且这一设计的程序类似于通过阶梯阻抗谐振器来对双通带滤波器进行的设计。按照相应的设计要求，可以适当的调节均匀阻抗谐振器的结构。在不同的电磁场分布下，可以适当的在谐振器上加上比较细的开路短枝节，这样就能使其各谐振频率的电磁祸合强度进行有效的调节。最后，分别对适用于双频WLAN以及手机和WLAN两个频段的双通带滤波器进行了设计，同时通过电磁仿真软件Sonnet对其进行了完善。
【关键词】电磁祸合 双通带滤波器 无线通信 Sonnet
ABSTRACT
Nowadays, communication technology rapid progress, especially in the area of wireless communication technology develops very fast, also makes the dual-frequency and became one of research hotspots of fh communication systems, the dual-band bandpass filter had a great influence on the performance of the system. In this paper, the main research object is to design of dual-band bandpass filter, the design is the basis of relevant theories of single bandpass filter. The main content includes the following several aspects.
First of all to carried on the preliminary filter is introduced. Electromagnetic fields between the resonator are discussed in this paper, in order to describe the relevant principle, describes the resonator respectively between electromagnetic FGC characteristics, and between the resonator and the feeder electromagnetic FGC characteristics. Secondly, on the resonance characteristics of stepped impedance resonator are discussed in this paper, so you can design a resonance structure of science. In addition, the two state of the resonant frequency electromagnetic field, select the appropriate combination of resonator form and its FGC with input and output feeder structure, thus forming the dual-band bandpass filter. State of electromagnetic field of stepped impedance resonator are expounded, and the derivative obtained uniform impedance, resonant frequency than < 2 dual-band resonators, double bandpass filter design is treating it as a resonant unit, and the design procedure is similar to by stepped impedance resonator for the design of the double bandpass filter. According to the corresponding design requirements, can appropriate adjust the structure of uniform impedance resonator. Under the different distributions of electromagnetic fields, can be appropriate in the resonator with relatively thin short side open, so you can make the resonance frequency of the electromagnetic intensity of FGC for effective regulation. Finally, respectively applicable to dual-band WLAN and mobile phone and WLAN two frequencies of designing double bandpass filter, and at the same time through the electromagnetic simulation software Sonnet on the consummation.
【Key words】electromagnetic FGC The double bandpass filter Wireless communication Sonnet
本研究的主要内容
本研究主要是基于单通带滤波器设计的相关理论之上，并且根据无线通信的使用状况，对双通带滤波器的设计及其原理进行相应的探讨。主要的设计对象是双频带通滤波器的不同谐振结构，设计的重点是阶梯阻抗谐振器，对其在谐振频率上的电磁场分布进行了探讨，从而研究了双通带滤波器的实现方式；经过相关的对比，采用均匀微带线的手段对双频谐振器及相关的双通带滤波器进行了设计。
主要有以下研究内容：
第一章为绪论，主要介绍研究的背景以及意义，并且对国内外的研究现状进行了总结，归纳了本研究的主要内容。
第二章主要对滤波器的相关设计理论进行了阐述，并对滤波器的基本种类以及各种设计方法进行了分析。
第三章主要是对单频带通滤波器的初步设计部分，对提取祸合滤波器设计中的一些基本参数的手段进行了细致的分析，同时也阐述了阶梯阻抗以及均匀传输线这两种谐振器的相关特征。
第四章主要基于阶梯阻抗谐振器对谐振频率上其结构的电磁场分布状态进行了探讨，按照其分布的特征对其结构进行设计，同时在前一章的结果上对双通带滤波器进行设计，使其能够适用于无线局域网WLAN。
目 录
摘 要 II
ABSTRACT III
目 录 V
第一章 绪论 1
第一节 研究背景及意义 1
第二节 国内外研究概况 3
第三节 本研究的主要内容 5
第二章 滤波器的基本设计理论 7
第一节 滤波器简述 7
第二节 基本滤波器的种类 7
一、最平坦滤波器 7
二、切比雪夫滤波器 8
三． 椭圆函数滤波器 9
第三节 频率及元件变换 10
一、元件变换 10
第四节 祸合原理 11
一、谐振器间的祸合理论 11
二、 输入输出端的祸合原理 13
第三章 微带带通滤波器的分析与设计 16
第一节 微带带通滤波器介绍 16
第二节 带通滤波器的基本设计 16
一、外部品质因数的提取 16
二、谐振器间的祸合系数的提取 17
第三节 微波谐振器 18
一、 传输线谐振器 18
二、阶梯阻抗谐振器SIR 19
第四章 两种微带双频双通带滤波器的设计 20
第一节 两种微带双频双通带滤波器 20
第二节 阶梯阻抗双通带滤波器的设计 20
一、阶梯阻抗谐振器的设计 20
二、输入输出结构的设计 21
三、谐振器间的祸合结构的设计 26
四、双通带滤波器的设计 28
第三节 均匀微带双通带滤波器的设计 31
第五章 总 结 33
致 谢 35
参考文献 36
Appendix 40
附录（中文） 43