初期微波设备所承担的任务还较低级，或者是由于微波滤波器的分些常用的结构已元件化和标准化。印刷电路式或微波集成电路式的微波滤波器亦开始广泛研制与其他有源或无源微波元件和器件的结合日益密切。现在，微波滤波器已成为无源微波元件的主角之，它不仅能完成本身的任务，而且能代替其他些微波元件的功能，或者把另外些微波元件看成微波滤波器结构来进行设计各种新型材料用于微波滤波器。微波材料的进步及其在微波滤波器中的应用，大大地提高了滤波器的性能。波器设计为基础，再从中演变而成的。当然，对滤波器本身的研究仍在不断进行。微波固体器件的应用对滤波器的发展有定的推动作用，像参数放大器微波固体倍频器微波固体混频器等类器件都是多频率工作的，都需用相应的滤波器。随着集成电路的迅速发展，近几年来电子电路的构成完全改变了，电子设备日趋小型化。原来为处理模拟信号所不可缺少的型滤波器，在低频部分，将逐渐被有源滤波器和陶瓷滤波器所替代在高频部分也出现了许多新型的滤波器，例如螺旋振子滤波器微带滤波器交指型滤波器等。器交指型滤波器等。虽然它们的设计方法各有自己的特殊之处，但是这些设计方法仍是以低频综合法滤原来为处理模拟信号所不可缺少的型滤波器，在低频部分，将逐随着集成电路的迅速发展，近几年来电子电路的构成完全改变了，电子设备日趋小型化。部分内容简介产品的开发和研制。当然，对滤波器本身的研究仍在不断进行。微波固体器件的应用对滤波器的发展有定的推动作用，像参数放大器微波固体倍频器微波固体混频器等类器件都是多频率工作的，都需用相应的滤波器。随着集成电路的迅速发展，近几年来电子电路的构成完全改变了，电子设备日趋小型化。原来为处理模拟信号所不可缺少的型滤波器，在低频部分，将逐渐被有源滤波器和陶瓷滤波器所替代在高频部分也出现了许多新型的滤波器，例如螺旋振子滤波器微带滤波器交指型滤波器等。虽然它们的设计方法各有自己的特殊之处，但是这些设计方法仍是以低频综合法滤波器设计为基础，再从中演变而成的。微波滤波器的前景微波滤波器是微波领域关键性器件，广泛地应用于通信雷达等系统，是这些领域必不可少的部件。目前，微波技术突飞猛进的发展，微波滤波器是安徽建筑工业学院毕业设计论文个极其活跃的分支，近年来主要进展和发展趋势如下从个别应用到般应用。如果考虑到个微波空腔谐振器就是个微波滤波器的基本单位的话，可以说它也是微波技术中研究最早的基本课题之。但事实上，或者是由于初期微波设备所承担的任务还较低级，或者是由于微波滤波器的分析设计和制造均很繁难，因此，当初人们宁可直接应用单腔谐振器，而较少地把它们组合成具有更为优良性能的微波滤波器。但是随着微波理论和技术的发展，微波波段中电子设备的增多频谱的拥挤，加之电子对抗技术的普遍应用，促使微波滤波器在应用的广度和深度上都进展极大设计方法从繁到简从粗糙到精确。过去人们用场与波的方法对些简单的微波滤波器结构进行分析和设计，已感到相当的困难。而现在却可以成套地应用现代网络综合理论成果，顺利地进行各种微波滤波器的综合，并有电子计算机所解出的大量的曲线和数据可用，简化了人工计算，提高了设计的精度形式多样和元件化标准化。由于应用的广泛和设计制造工艺的进展，微波滤波器已从极少的几个品种发展到数以十计个结构类型。些常用的结构已元件化和标准化。印刷电路式或微波集成电路式的微波滤波器亦开始广泛研制与其他有源或无源微波元件和器件的结合日益密切。现在，微波滤波器已成为无源微波元件的主角之，它不仅能完成本身的任务，而且能代替其他些微波元件的功能，或者把另外些微波元件看成微波滤波器结构来进行设计各种新型材料用于微波滤波器。微波材料的进步及其在微波滤波器中的应用，大大地提高了滤波器的性能。例如微波铁氧体铁电体等离子体超导体都已开始成功地用于微波滤波器中调谐的高速和自动化。众所周知，当初微波单腔谐振器的调谐已相当困难，更不用说由多个谐振器组合的滤波器了。但现在已经可以对微波滤波器进行快速电调，例如忆铁石榴石磁调滤波器和变容管电调滤波器就是最好的范例向新波段进军。人们对毫米波和亚毫米波滤波器的兴趣正在日益增长。研制这新波段的滤波器，除了发展厘米波波段已有的技术外，还广泛引用光学上的成果，例如法布里拍罗特谐振器以及其他各种滤波器和定向藕合器结安徽建筑工业学院毕业设计论文构已经从光学中援引了过来。可以预料，随着新型功率源和传输线的研制，这些新波段滤波器的研制工作将更加活跃。课题主要内容及研究方法本毕业设计主要内容是综合运用电子专业学生所学的电路信号与系统电磁场与电磁波技术以及微波技术等专业基础理论知识和专业知识，根据技术要求选择合适的微波电路形式，综合出微波滤波器的具体结构形式借助于微波专业软件如进行微波电磁场分析，根据分析结果修正设计参数设计出符合要求的微波滤波器。通过毕业设计，提高学生理论联系实际解决问题和系统思考的能力，从而基本掌握科研或新品研发的工作流程，积累定的项目规划及设计的经验。此外，通过毕业设计，培养学生严谨治学的态度，坚韧不拔的作风，良好的团队精神，为今后从事科研生产工作打下坚实的基础。所设计波段带阻滤波器的技术指标为中心频率阻带带宽通带带宽阻带衰减大于或等于。研究方法利用带阻滤波器和低通滤波器的频率变换关系，得出所设计滤波器的阶数，求得低通原型滤波器的参数值，依此得出各微带线的阻抗值，便可求得各微带线的尺寸，再利用软件进行模拟和优化，从而实现了带阻滤波器的设计。第章微波滤波器的基本原理安徽建筑工业学院毕业设计论文微波的概述微波的波段近年来，在无线电通信等应用中，不断使用越来越短的电磁波，如长波中波短波超短波微波亚毫米波直到光波。微波是频率非常高的电磁波，通常是指频率为到范围内的无线电波，其相应的波长范围，根据频率波长和电磁波在空中的传播速度之间的关系式可以得出，即波长从到。微波的低频端接近于普通无线电波的超短波，微波的高频端接近于红外线的远红外。在微是它的起伏是控制在以内，而且其过滤带要比巴特沃斯原型低通滤波器陡峭的多。因此，切比雪夫原型滤波器经常在微波滤波器设计中用到。椭圆原型滤波器插入衰减为。椭圆原型滤波器不仅在通带内为等波纹变化，而且在阻带内也有等波纹变化，从而使得其通带到阻带的过渡变化非常陡峭。对于综合设计原型低通滤波器，首先要确定滤波器的阶数。通过插入衰减特性表及其带外衰减的性能要求，可以确定阶数。当确定后，原型低通滤波器的网络结构就确定了，而原型低通滤波器的各参数则可以通过查表或者通过计算机计算获得。安徽建筑工业学院毕业设计论文微波带阻滤波器的常见类型图列出了微波带阻滤波器的几种常见类型，各滤波器都是由波长的短截线组成。其中图中滤波器的谐振器为并联开路短截线，其间由联接线相接。图为图的对偶电路，其谐振器为串联短路短截线。并连基型特别适用于带状线滤波器，而串联基型特别适用于同轴线滤波器或波导滤波器开路支节型适于设计宽带带阻滤波器，型耦合微带线式适合设计窄带滤波器。图波长短截线微波带阻滤波器的常见类型微波带阻滤波器的频率变化前面已经说明了几个低通原型滤波器以及它们的衰减特性。如果将这些衰减特性的频率变量经过适当的变换，那么，就有可能得到以新的频率为变量的安徽建筑工业学院毕业设计论文衰减特性，用它们来表示高通带通带阻等类型的滤波器。这种方法叫做频率变换，相应的关系式叫做变换式。由于仅对横坐标的自变量进行变换，故对纵坐标的衰减值并无影响，因此，当低通原型滤波器变换为其他类型滤波器时，幅度波纹特性仍保持不变。选取变换式，必须使其对衰减特性的影响直接表示为实现这种特性的低通原型滤波器元件数值的变化，这样，可以避免再去求其他类型滤波器的衰减函数以及实现这种函数的系列的复杂计算。下面着重说明从低通滤波器到带阻滤波器的频率变换。设低通原型滤波器的频率变量为，带阻滤波器的频率变量为，如图所示。由图可见，低通原型滤波器的的点，变换成和的点，的点则变换成的点，故此有低通到带阻的变换式应是式中，为阻带中心频率。低通原型滤波器及其对应的带阻滤波器的响应如图所示图低通原型滤波器及其对应的带阻滤波器的响应传输线谐振器带通和带阻滤波器的滤波元件是谐振元件，常用传输线谐振器。在讨论传输线谐振器以前，先讨论串联和并联谐振回路的些基本概念。图是个和组成的串联谐振回路，它的谐振频率是假如现在还有另外个串联谐振回路如图，它由和组成，≠，但，则这个串联回路的谐振频率和前个回路完全样，但这两个回路之间究竟有什么差别呢安徽建筑工业学院毕业设计论文图两个参数不同的串联如果我们计算回路的输入阻抗，我们得到当时，。但当频率偏离，便是个纯电抗，根据频率的不同，的大小也不样。我们可以将式改变下由式可知，当频率偏离很小时，可以认为将以上关系代入式，我们得到。于是，我们得到这样个结论对于个串联谐振回路来说，当频率从偏离点点，变成为时，输入电抗从改变成数值，与串联回路的电感成正比，因此若电感的值有所不同，则也有所不同。所以，对于谐振于同频率的两个串联回路，如果它们所用的元件不同，则当频率偏离时，这两个回路的反应是不样的具体来说，就是它们的输入阻抗的变化是不相等的。对于同频率增量，串联回路的电感愈大，输入电抗上升愈快。事实上人们正是利用了这个关系，使从外表看来完全相同的电路结构能给出不同的滤波特性。任何段短路或开路传输线都具有谐振特性。对于终端短路的段传输线安徽建筑工业学院毕业设计论文来说，当它的长度ι时，它的输入端呈现并联谐振性质当ι时，输入端呈现串联谐振性质。对于终端开路的段传输线来说，当它的长度ι时，输入端呈现串联谐振性质而ι时，输入端呈现并联谐振性质。不论是微带线波导还是同轴线都具有这种特性