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某种微波谐振器件的设计与实现微波谐振器是一种特殊的微波元件，由于其特殊的谐振结构设计，在数码微波和射频领域应用极为广泛。
今天我们来探讨一种新型的微波谐振器的设计和实现。
设计步骤首先我们需要确定所需的微波谐振器的参数和性能指标，包括频率范围、带宽、阻抗等。
根据这些要求确定一种合适的谐振器拓扑结构，比较常见的有螺旋线谐振器、微带线谐振器等，本文以微带线谐振器为例进行详细介绍。
其次，我们需要根据设计要求选择合适的微带线材料和板厚，这个过程中需要考虑与周围元件的匹配和整体布局的和谐性。
接着，根据选定的微带线材料和板厚计算出谐振腔的尺寸和结构参数，包括线宽、线距、微带线长度、电感和电容等，需要使用专业的射频仿真软件进行快速的模拟和优化。
最后，按照计算出来的尺寸和参数制作谐振器，需要使用专业的微电子加工设备来完成微带线的制作、刻蚀、金属化等过程。
实现过程首先我们需要准备好制作谐振器需要用到的工具和材料，包括电路板、导线、射频仿真软件、微电子加工设备等。
接着按照上文的设计步骤进行计算和仿真，得出微带线谐振器的尺寸和参数，进而进行加工。
微带线的制作过程主要分为三个步骤，首先是制作基板，选用高频环氧树脂电路板切割成所需的尺寸和形状。
接着是线路制作，采用微电子加工设备将线路图印在基板上，再通过刻蚀、去膜、金属化等工艺将线路制作出来。
最后是元器件组装，将各个元器件按照仿真设计的图纸布置在基板上，并通过焊接、接插等方式进行连接。
通过对制作过程的仔细把控和优化，可以实现谐振器的高精度、高品质的制作。
最后所得到的微波谐振器具有良好的频率稳定性、高阻抗、低插入损耗等特性，可以广泛应用于数码微波、射频信号处理等领域。
总结无论是从设计角度还是实现角度看，微波谐振器的制作都需要高度的精准度和工艺水平。
对于谐振器的设计者来说，需要对自己的技术和工艺有深刻的理解和掌握，才能够达成所需的性能指标。
对于实现者来说，需要有严格的检验和质量保障控制，才能够制作出高品质的微波谐振器。
微波谐振器的简单原理及应用1. 简介微波谐振器是一种用来产生、操控和测量微波信号的重要设备，广泛应用于通信、雷达、卫星通信等领域。
本文将介绍微波谐振器的简单原理及其主要应用。
2. 微波谐振器的原理微波谐振器是基于微波波导和谐振腔的结构。
微波波导是一种导波结构，能够有效地传输和控制微波信号。
谐振腔则是一个能够使微波信号在空腔内多次反射并形成驻波的装置。
微波谐振器的原理可以简单描述如下： 1. 微波信号通过微波波导传输到谐振腔；2. 在谐振腔内，微波信号被多次反射并形成驻波；3. 当微波信号的频率与谐振腔的固有频率相匹配时，谐振腔将发生共振现象； 4. 共振现象会导致谐振腔内的微波信号强度增加，形成谐振峰。
3. 微波谐振器的主要类型微波谐振器可以分为很多不同的类型，其中常见的包括：1.空腔谐振器：空腔谐振器是最基本的谐振器类型，由一个或多个空腔构成。
常见的空腔谐振器包括螺旋线谐振器、圆柱谐振器等。
2.波导谐振器：波导谐振器是一种利用波导结构形成谐振腔的谐振器。
常见的波导谐振器包括矩形波导谐振器、圆柱波导谐振器等。
3.微带谐振器：微带谐振器是一种利用微带线结构形成谐振腔的谐振器。
常见的微带谐振器包括微带贴片谐振器、微带环形谐振器等。
4.介质谐振器：介质谐振器是一种利用介质材料的介电特性来形成谐振腔的谐振器。
常见的介质谐振器包括介质柱谐振器、介质球谐振器等。
4. 微波谐振器的应用微波谐振器在通信、雷达、卫星通信等领域有广泛的应用，主要包括以下几个方面：1.频率选择：微波谐振器可以通过调整谐振腔的固有频率来选择特定频率的微波信号。
这使得微波谐振器成为实现频率选择的重要工具。
2.信号增强：当微波信号与谐振腔的固有频率匹配时会发生共振现象，使得谐振腔内的微波信号强度增强。
这可以用于增强微波信号的强度。
3.滤波器：微波谐振器可以通过调整固有频率和带宽来实现不同类型的滤波器。
常见的滤波器类型包括带通滤波器、带阻滤波器等。
课程设计课程名称：微波技术与天线课设题目：微带天线设计（不同切角）实验地点：博学馆机房专业班级：电信1201班学号：2012001422学生姓名：指导教师：李鸿鹰2015 年7 月 4 日课程设计任务书注：课程设计完成后，学生提交的归档文件应按，封面—任务书—说明书—图纸的顺序进行装订上交（大张图纸不必装订）指导教师签名： 日期：2015-6-10专业班级电信1201 学生姓名课程名称 微波技术与天线课程设计 设计名称 微带天线设计设计周数 1.5周指导教师李鸿鹰设计 任务 主要 设计 参数1 熟悉HFSS 仿真平台的使用2 熟悉微带天线的工作原理与设计方法3 在HFSS 平台上完成如下微带天线的仿真设计 设计要求如下： 频率：5.6GHz 介质：FR44 结合同组其他同学的设计结果完成对于该天线结构参数与性能之间关系的探讨5 在1.5周内完成设计任务设计内容 设计要求6.11：分组、任务分配、任务理解6.12：查阅参考资料，理论上熟悉所设计的器件的工作原理与特性，完成方案设计。
6.15~6.18：熟悉仿真平台的使用，完成在平台上的建模，设置，结果提取与分析，以及验收。
6.19：同组同学结果汇总及讨论 6. 22：设计说明书的撰写在设计过程中，作为设计小组成员，每位同学要具有团队意识和合作精神，并最终独立完成自己的设计任务。
主要参考 资 料刘学观，微波技术与天线，西安电子科技大学电出版社，2012 顾继慧，微波技术，科学出版社，2007李明洋，HFSS 应用设计详解，人民邮电出版社，2010 学生提交 归档文件1.设计报告2.工程文件一、设计题目：微带天线仿真设计（不同切角贴片设计）二、设计目的：通过仿真了解微带天线设计，基于微带贴片天线基础理论以及熟练掌握HFSS10仿真软件基础上设计一个矩形贴片天线，分析其远区辐射场特性以及S曲线。
三、设计原理：矩形贴片是微带贴片天线最基本的模型，本设计就是基于微带贴片天线基础理论以及熟练掌握HFSS10仿真软件基础上，设计一个右手圆极化矩形贴片天线，其工作频率为5.6GHz，分析其远区辐射场特性以及S曲线。
电子科技大学毕业设计论文设计题目微波多频段微带滤波器设计学生姓名学生学号所在学院通信与信息工程学院所学专业通信工程指导教师指导单位通信工程系2007 年 6 月摘要微带滤波器具有尺寸小，成本低，易于集成等优点。
它作为一种重要的微波元器件在近年得到大力的发展，其性能优劣直接影响到整个微波系统的好坏，因此，对微波滤波器的理论、设计方法以及各种结构的研究，已经引起了国内外微波工程师的极大兴趣。
本文首先简要介绍了微带线及滤波器基础，并从理论上详细介绍了微波滤波器的基本理论及设计方法。
然后利用先进的微波电路设计软件ADS对滤波器建模，分别设计中心频率在1G、3G和8G的带通滤波器，并对其几何参数的初值进行仿真和优化，以得到滤波器的终值，使其在理论上满足设计指标要求。
三种滤波器分别采用三种不同的微带结构。
关键字：滤波器，微带线，平行耦合线，梳状，发夹型，ADS仿真IABSTRACTMicrostrip filters have advantages of compact structure, low cost and easy integration. As one of the important of microwave components, the microstrip filters also developed rapidly in recent years. Especially, the microwave filters directly influence the performances of the microwave systems. Therefore, the home and foreign engineers of microwave components are very interested in the research of theoretical analysis and practical design for the microwave filters.At first, this paper introduces the foundation of microstrip line and filters. In this part it discusses the foundational theory and method of design the microstrip filter. Using the advanced microwave circuit simulation software(ADS),we separately design the microstrip bandpass filters with center frequency 1GHz, 3GHz and 8GHz, and then model the filters and simulate optimize the initial the dimension values, so as to gain the final demension values and simulated graphs of these microstrip filters. Three kinds of filters are of three different microstrip struc ture s.Keywords：filter，microstrip line，parallel-coupled line，comb，hairpin-line，ADS simulation.II目录第1章引言 (1)1.1课题的背景 (1)1.2课题的价值和意义 (1)1.3课题的任务要求 (2)1.4当前的研究现状 (2)第2章微带线及滤波器基础 (4)2.1微带线理论 (4)2.1.1微带线的构成 (4)2.1.2微带线的发展及其应用 (5)2.1.3微带线的特征阻抗和相速 (6)2.1.4微带线的损耗和色散 (6)2.2滤波器基础 (7)2.2.1滤波器的分类 (7)2.2.2滤波器的主要参数 (9)2.2.3滤波器的发展与趋势 (10)第3章微波滤波器的基本理论 (12)3.1归一化低通滤波器的一般概念 (12)3.2最平坦低通原型滤波器 (14)3.3切比雪夫低通原型滤波器 (15)3.4椭圆函数低通原型滤波器 (16)3.5由低通到带通的频率变换 (17)第4章微带带通滤波器的设计 (19)4.1低通原型滤波器的确定 (19)4.2平行耦合线带通滤波器 (21)4.3发夹型带通滤波器 (23)4.4梳状线带通滤波器 (25)第5章微带带通滤波器的仿真和优化 (30)5.1ADS简介 (30)5.2平行耦合线带通滤波器的设计和仿真 (32)III5.2.1尺寸的确定和模型的建立 (32)5.2.2仿真的最初结果 (34)5.2.3仿真优化后的结果 (35)5.3发夹型带通滤波器的设计和仿真 (37)5.3.1尺寸的确定和模型的建立 (37)5.3.2仿真的最初结果 (38)5.3.3仿真优化后的结果 (39)5.4梳状线带通滤波器的设计和仿真 (41)5.4.1尺寸的确定和模型的建立 (41)5.4.2仿真的最初结果 (45)5.4.3仿真优化后的结果 (46)第6章结论 (48)参考文献 (49)致谢 (50)外文资料原文 (51)外文资料译文 (58)IV第1章引言1.1 课题的背景对于无线通信电路来说，滤波器是一种关键的射频器件。
实验报告实验名称:微带谐振器学院:材料科学与工程专业/班级:材料科学电子元器件1班学生姓名: *******学号:…………指导教师: ****开始时间: 2012 年 4 月 3 日完成时间: 2012 年 5 月 6 日实习地点:目录摘要 (2)第一章微波简介 (3)1.微波简介2.微波谐振器简介3.低频电路→LC回路高频电路→谐振腔4.从LC回路到谐振腔的演变过程5.几种常见的实用的微波谐振器第二章设计过程 (7)1.所设计谐振器需满足参数2.初步确定设计谐振器的类型3.微带线简介4.一些材料的介电常数和损耗角正切5.确定基片和中心导带6.微带线匹配问题7.Sonnet 软件仿真8.模拟Q值与计算Q值比较第三章设计微带线制作的工艺步骤 (19)1.钛酸钡陶瓷制备总工艺流程2.钛酸钡陶瓷粉粒的制备3.钛酸钡粉粒的烧结4.中心导带的制作——真空镀膜参考文献 (21)摘要微波谐振器是微波系统中的一个最基本的元件，广泛应用于振荡器、放大器、滤波器、频率计等器件中。
微波谐振器的工作情况和电路理论中的LC集总参数谐振电路类似，在微波电路中也起着储能和选频的作用。
微波谐振器的结构形式很多，既可由TEM波和非TEM波传输线构成，也可由非传输线的特殊腔体构成。
第一章微波简介1.微波简介微波是指频率300MHz-3000GHz的电磁波，是无线电波中的一个频段，即波长在米（不含1米）到0.1毫米之间的电磁波，是分米波、厘米波、毫米波和亚毫米波的统称。
微波频率比一般的无线电波频率高，通常也称为“超高频电磁波”，微波作为一种电磁波具有波粒二象性。
微波的基本性质通常呈现为穿透、反射、吸收三个特性。
对于玻璃、塑料和瓷器，微波几乎是穿越而不被吸收。
对于水和食物等就会吸收微波而使自身发热。
而对金属类东西，则会反射微波。
2.微波谐振器简介☐微波谐振器，广泛应用于微波信号源、微波滤波器及波长计中。
它相当于低频集中参数的LC谐振回路，是一种基本的微波元件。
片式微波谐振器的设计—以5.4GHz微带线谐振器为例
摘要：进入新世纪，信息技术急速发展，需要设计出新型的微波元器件来满足
小型化、便携化的要求。
本项目设计的谐振器：中心工作频率为5.4GHz、特征阻
抗匹配为50Ω，品质因素≥100，尺寸为4mm*3mm*1mm。
设计的过程包涵了，
原理的介绍、参数计算与材料选择、材料的制备以及软件仿真等。
关键词：微波；谐振器；微带线；sonnet仿真软件
一、微带线谐振器设计原理
1.1微波及其基本特点
微波的频率与一般无线电波比较更加得高，这种量变使得波发生了质变。
因此微波的应
用领域、研究方法及其所用的传输系统、元器件等都与其他波段不同。
1.2微带线简介与其性质
1.2.1微带线简介
微带线属于敞开式部分填充介质的双导体传输线，其由基片上面的导带和基片下部的金
属接地板构成。
电路仅由带条状的导体构成可以做到平面化、紧密化。
1.2.2微带线的有效相对介电常数及损耗
微带线属于部分填充介质：导带上方为空气，下方为基片。
其介质包涵上述两个部分，
故介电常数不能只用空气或者基片的，而需要使用一个等效量进行修正，这就是有效相对介
电常数。
由于微带线的结构并不是封闭的，因此微带线上的损耗在特征阻抗和工作频率相同
时远远大于同轴线等。
1.3 微波谐振器
1.3.1微波谐振器简介
微波谐振器是一种具备储存能量以及选频性能的元件。
在谐振器中电磁能量并不能够进
行传递，而只是反复的振荡，表现为微波在谐振器上以驻波形式分布。
1.3.2微带线谐振器
在微波集成电路中，广泛使用微带线作为其元器件。
在需要用到谐振回路的电路部分，
均能采用微带线谐振器来构成。
本次设计的谐振器由1/4λ一端开路一端短路的微带线组成。
二、微带线谐振器参数计算与材料选择
2.1 目标谐振器参数要求
尺寸：4×3×1（mm）频率：5.4GHz 品质因数：Q≥100阻抗：50Ω
2.2 参数初步计算
2.3参数综合计算
2.4材料选择
参考（《电子材料》李言荣著P226）后，决定选取钛酸钡为微波材料。
其中：，
选取银作为导体。
参考（《微波技术》顾继慧著P397）知， s/m
三、微带线谐振器的材料制备
3.1 BaTiO3陶瓷基片的制备
BaTiO3陶瓷材料有着高介电常数、小介电损耗、相对大的机电耦合系数以及适中的机械
品质因数。
在制造基片中得到广泛应用。
当配置粘度为6.0Pa.S的浆料，流延速度、刮刀高度、干燥高度分别设定为0.4m/min、300μm、40℃时，可以制得质量好的生瓷带。
当脱脂和烧结
阶段的升温速度分别设定为1℃/min和3℃/min时，可以制得高品质熟瓷片。
3.2 真空镀膜中心导电带
为了在BaTiO3陶瓷的基片镀上一层银膜以形成中心导电带，使用真空溅射法镀膜最为合适。
将高纯度银靶固定阴极上，并在阳极上安置BaTiO3陶瓷基片。
在基片的上部留出合适空隙宽度将掩模板精准放置。
将体系抽到高度真空，再注入少量的稀有气体，并在极间加上高压，击穿介质产生放电。
从靶面打出的溅射银原子,在基片表面沉积银膜。
控制源的蒸发速度
等，可以使厚度仅为10微米。
四、微带线谐振器的软件仿真
4.1参数设置
使用Sonnet软件，点击“Edit Project”→“New Geometry”，首先调整单位：点击“Circuit”→“Units”，设置“Length”为“mm”。
点击“Circuit”→“Box”。
设置“Cell Size”为0.001；“Box Size”中X=4.0，Y=3.0
厚度及材料特性设置：点击“Circuit”→“Dielectric Layers...”。
选中“GND”（基片）一行，点击右侧“Edit”，设置“”为BTO，“Thickness”=1.0mm，“Erel”=37.0，“Dielectric Loss Tan”=5.0e-4；将“0”（空气）一行中的“Thickness”设置为5.0mm
然后设置所用金属（银）的电导率，点击“Circuit”→“Metal Types”→“Add Planar...”，“Name”为Ag，“Conductivity”=6.173e7（6.173*107）S/m，“Thickness”=0.001mm 最后根据计算结果，设计电路。
用“Tools Box”中的“Add a rectangle”功能，在基片中间位置画出一个矩形，左右其中一侧与边框重合表示接地；在基片上下两侧绘制2个较小矩形（一侧与边框重合），尺寸相等、位置对称，使用“Tools Box”中的“Add port”功能，在两侧矩形与边框重合处设置“1、2”端口。
两侧矩形（金属）不能与中心导电带金属相连，形成耦合电容，通过调整耦合电容增大Q值。
分别双击3个矩形部分，设置“Metal”为Ag。
4.2分析与调试
分析设置：点击“Analysis”→“Setup”，将“Analysis Control”选为“Linear Frequency Sweep”，“Start”=5.4-2=3.4GHz，“Stop”=5.4+2=7.4GHz，“Step”=0.1GHz。
点击“Project”→“Analyze”开始仿真分析。
图线分析：点击“Project”→“View Response”→“New Graph”，生成图线，纵坐标默认“Magnitude（dB）”，横坐标默认“Frequency（GHz）”，不做改动。
双击左侧“Left Axis”区域的“DB[S11]”，添加响应“DB[S12]”，选取图线最高点（中心频率）。
如显示频率不为5.4GHz，进行后续调试工作。
最终结果：
五、微带线谐振器设计总结
本次设计的片式微波谐振器，采用了1/4波长一端短路一端开路的微带线来设计，取得了良好效果。
其中采用流延法制备了BaTi03陶瓷基片并采用真空溅射法在基片镀上银膜以形成中心导电带。
最终达到了设计要求。
参考文献：
[1]顾继慧编著.微波技术[M].科学出版社,2008.
[2]费张平.流延法制备钛酸钡基陶瓷基板及介电性能研究[D].合肥工业大学,2014.。
