微波滤波器研究背景目的意义和研究历史及现状

微波滤波器研究背景目的意义和研究历史及现状1 研究背景，研究目的及意义随着无线通信的迅猛发展，频率资源的日益紧张，作为分离有用和无用信号的微波滤波器成为通信系统中的重要部件，其性能的优劣直接影响整个通信系统的质量。

现在，微波滤波器已被广泛应用于微波、毫米波通信、微波导航、制导、遥测遥控、卫星通信以及军事电子对抗等多种领域，并对微波滤波器的要求也越来越高。

高阻带抑制、低通带插损、宽频带、高功率、寄生通带远和带内平坦群时延等成为用户的主要技术指标要求。

同时，体积、成本、设计速度也是用户极为关心的话题。

因为大部分通信系统收发链路共用一根天线，对双工器乃至多工器的研究需求也越来越迫切。

这就促使微波设计师们不断研究和发展微波滤波器和双工器的设计技术。

传统的滤波器根据其频率响应可以分为巴特沃兹、契比雪夫和椭圆函数[l]等。

巴特沃兹滤波器在通带具有最大平坦特性，而契比雪夫滤波器在通带内具有等波纹特性，他们的传输零点被定义在无穷远。

而椭圆函数滤波器虽然具有有限频率远处的传输零点，但是随着滤波器阶数的确定，其传输零点位置也是确定的。

现在一种广义契比雪夫的传递函数被用于滤波器设计中，其设计极其灵活，但是无表可查。

这种滤波器的传输零点位置可以任意确定，最多可以实现和滤波器阶数一样多的传输零点。

其传输零点位置既可以放在通带外以提高阻带抑制，又可以放在通带内将滤波器的一个通带分成多个通带，传输零点不仅可以位于实轴来提高频率选择性，又可以位于虚轴来平坦滤波器的群时延。

传统的波导双工器是用环形器与两个滤波器相连。

现在一般采用T型结直接与滤波器相连，其重量减轻，提高了电气性能指标，一体化程度高，易于加工，但是加大了设计难度。

这种设计需要在仿真优化时减小滤波器间的相互影响。

在设计这种双工器时，在较宽频带内具有低回波损耗的T接头成为设计的重要部分。

其中矩形波导T形接头有E面T 形接头(简称E-T接头)和H面T形接头(简称H-T接头)两种结构形式，如图所示:矩形波导T接头(a)E-TCo)HT接头的等效电路2微波腔体滤波器的研究历史及现状在1937年，由W．P Mason和R．A．Sykes发表的文章中首先研究了微波滤波器，他们是利用了ABCD参数推导出了大量有用滤波器相位和衰减函数。

微波滤波器实现方式多种多样，以所采用传输线型式可分为来说常用的有同轴线，波导，带状线，微带线等。同轴型的微波滤波器具有辐射屏蔽，低损耗等特点。波导型的微波滤波器具有低损耗和功率容量大这两个主要优点。在平面电路中最常用的是微带线型滤波器，它具有小的尺寸，易于加工，易于和其它有源电路元件集成等优点，采用不同衬底材料能够在很大的频率范围内得到应用，因此微带滤波器在现代滤波器的设计中还是被寄予厚望。而小型化、微型化、片式化是目前元器件研究开发的一个重要目标，针对市场的需求，人们也对微波滤波器的小型化技术进行了很多方面的探究。微带滤波器的小型化技术主要有EBG、DGS、DMS、谐振器结构、分型结构等。
1、ADS软件及其仿真分析方法
先进设计系统(Advanced Design System)，简称ADS，是安捷伦科技有限公司(Agilent)为适应竞争形势，为了高效的进行产品研发生产，而设计开发的一款EDA软件。软件迅速成为工业设计领域EDA软件的佼佼者，因其强大的功能、丰富的模板支持和高效准确的仿真能力（尤其在射频微波领域），而得到了广大IC设计工作者的支持。ADS是高频设计的工业领袖。
ADS电子设计自动化功能十分强大，包含时域电路仿真(SPICE-like Simulation)、频域电路仿真(Harmonic Balance、Linear Analysis)、三维电磁仿真(EM Simulation)、通信系统仿真(Communication System Simulation)、数字信号处理仿真设计（DSP）；ADS支持射频和系统设计工程师开发所有类型的RF设计，从简单到复杂，从离散的射频/微波模块到用于通信和航天/国防的集成MMIC，是当今国内各大学和研究所使用最多的微波/射频电路和通信系统仿真软件软件。
毕业论文开题报告

微波滤波器的使用介绍设计毕业论文目录第1章概论 (1)1.1 微波滤波器的研究意义 (1)1.2 微波滤波器的进展 (1)1.3 本文容的安排 (3)第2章现代微波滤波器的设计基础 (4)2.1 基本的概念与技术指标 (4)2.2 微波网络的基本理论 (6)2.3 微波网络的参量 (6)2.3.1 转移参量（A参量） (6)2.3.2 阻抗参量（Z参量）和导纳参量（Y参量） (8)2.3.3 散射参量（S参量） (8)第3章椭圆函数滤波器综合 (10)3.1 椭圆函数滤波器的基本概念 (10)3.1.1 椭圆函数的定义 (10)3.1.2 椭圆函数滤波器的定义 (11)3.2 微波滤波器的设计方法概述 (11)3.3 归一化低通原型滤波器的一般概念 (11)3.3.1 一般低通原型滤波器的结构 (12)3.3.2 椭圆函数低通原型滤波器的结构 (12)3.4 频率变换 (14)3.4.1 由低通到高通的频率变换 (14)3.4.2 由低通到带阻的频率变换 (15)3.4.3 由低通到带通的频率变换 (15)3.5 耦合谐振器滤波器常用耦合矩阵 (16)3.5.1 环路方程 (17)3.5.2 节点方程 (19)第4章椭圆函数滤波器的设计及仿真 (21)4.1 椭圆函数带通滤波器的设计流程 (21)4.2 采用传统方法设计椭圆函数带通滤波器 (22)4.2.1 椭圆函数滤波器低通原型的确定 (22)4.2.2 椭圆函数带通滤波器电路的设计 (23)4.3 传统算法与ADS相结合设计 (26)4.3.1 椭圆函数带通滤波器阶数的确定 (26)4.3.2 椭圆函数带通滤波器电路图的设计 (26)4.4 扩大滤波器的阶数设计 (28)4.4.1 五阶椭圆带通滤波器的设计 (28)4.4.2 五阶椭圆函数带通滤波器的微调设计 (29)总结 (32)参考文献 (33)附录外文原文及翻译 (34)致谢 (62)第1章概论1.1 微波滤波器的研究意义在无线通信技术飞速发展的近几年来，滤波器作为一种二端口网络,具有让某些频率的信号顺利通过,而对另外一些频率的信号加以阻隔和衰减的频率选择特性，而目前在通信、雷达、广播、微波等领域，多频率工作应用越来越普遍,对分隔频率的要求也相应地提高了。

文献综述题目现代通信系统中的微波滤波器研究学生姓名周杨专业班级通信工程学号541007040154院（系）计算机与通信工程学院指导教师(职称)李素萍完成时间2014年4月30日现代通信系统中的微波滤波器研究1 前言随着科技不断进步，无线通信前所未有地融入到生活中，尤其以贴近日常应用的短距离无线数据业务更是迅速发展。

例如GPS、WLAN、WiFi、UWB、Bluetooth等短距离无线通信等广泛应用，极大地推动了滤波器技术的快速发展，也对滤波器的性能提出了更高的要求。

同时，对应多频通信、宽带通信的多通带和宽带滤波器技术成为近年来的研究热点。

微波滤波器是现代微波中继通信、微波卫星通信、电子对抗等系统中必不可少的组成部分。

本文对各类微波滤波器的用途和发展过程作了分析,微波滤波器及多工器在通信系统中占有十分重要的地位，并且也是大量使用的部件。

微波滤波技术广泛应用于卫星通信移动通信雷达系统导航系统电子对抗等，可谓无处不在，无时不有。

微波滤波技术的发展经历了多半个世纪，它可谓品种繁多，性能各异。

按频率响应特性，分低通高通带通带阻；按网络函数可分为最大平坦型、切比雪夫型、线性相位型、椭圆函数型；按加载方式分单终端滤波器形式双终端滤波器形式；按传输能量的形式分电磁波和声波形式；按工作模式分单模双模三模至多模；按频段分集总参数滤波器微波毫米波滤波器光波滤波器。

还有按功率按频带划分等等。

面对现代通信对滤波器性能要求日趋严格，微波滤波技术的发展朝着小体积(表面安装集成)、重量轻、低损耗、高可靠性、高温补性能、高隔离特殊函数(主要是椭圆函数、线性相位)及大功率综合特性滤波器。

目前，各个国家都在利用新型材料和新技术来提高器件的性能和集成度，但是就滤波器的小型化还存在很多问题。

2 通信系统中的微波滤波器2.1 研究背景及意义无线通信是一双无形的大手，它拉近了人与人之间的距离！通信行业一直是最具活力的行业之一。

信息传递方式的进步，改变了人们的工作和生活方式，企业的生产方式，极大地促进了经济与社会的发展。