滤波器 空间映射 等效电路 柯西法 公共腔 管状 曲线拟合
滤波器原理与实现(研究)
二、无限增益多路反馈型滤波电路（ MFB （Multiple Feedback，多端负反馈电路）
Filter Solutions软件
filter solutions 10.0 的主界面
Filter Wiz Pro
FilterCAD
Linear公司出品，在集成滤波器设计中应 用非常广的软件，免费使用，无限制。
3.数字滤波器
IIR滤波器
用较少的阶数获得很高的选择特性； 递归结构； 极点必须在单位圆内，否则不稳定； 序列的舍入有时会引起寄生振荡； 可以得到严格的线性相位； 稳定、误差小； 非递归结构； 可用FFT计算；
所希望的频率响应函数的一个逼近过程。
均方误差最小准则 插值逼近准则 最大误差最小化准则
窗函数设计法 频率抽样设计法 等波纹最佳设计法
窗函数设计法
窗函数设计法
用窗函数法设计一个线性相位FIR低通滤波器，满足：通带边界频率 wp=0.6*pi ；阻带边界频率ws=0.7*pi ；阻带衰减不小于50dB，通带波 纹不大于dB1。
Y3 Y1 ui(t) Y5
Y4
Y2 R -
∞ + uo(t)
+ N
二、无限增益多路反馈型滤波电路（ MFB （Multiple Feedback，多端负反馈电路）
特点
（1）负增益，可用于需要倒相的场合； （2）通带增益敏感度高，不易于实现精确增益； （3）所用元器件少； （4）特性稳定； （5）输出阻抗低； （6）中心频率易于调整； （7）Q值对元件变化敏感度低（可用于Q较高的带通电路中）。
波导滤波器的等效电路模型及实验研究
波导滤波器的等效电路模型及实验研究储建华;钱荣荣;王传齐【摘要】建立同轴腔加载波导滤波器系统的等效电路模型，在波导短路端面与同轴探针弱耦合状态下，通过求解回路方程组得到3个谐振频率点，分别对应π/2模、0模和π模，频率间隔决定于耦合系数。
强耦合状态下，该模型仅存在1个谐振频率点，波导只起传输信号及滤波作用。
通过实验测量波导滤波器系统正向传输系数曲线，在弱耦合状态下获得3个谐振频率点，强耦合状态下仅存在1个谐振频率点，结果与理论分析一致。
%We establish an equivalent circuit model to analyze the coaxial cavity coupled with waveguide filter. By solving the circuit equations, we derive three resonant frequencies ofπ/2 mode, zero mode andπmode in the case of weak coupling. The resonant frequency internals for three modes depend on the coupling coefficient. There is only one resonant frequency in the case of strong coupling. We test the forward transmission coefficient of waveguide filter system. We obtain three resonant frequencies for weak coupling case and one resonant frequency for strong coupling case in experimental measurements. The results agree well with theoretical predictions.【期刊名称】《深圳大学学报（理工版）》【年(卷),期】2015(000)002【总页数】5页(P183-187)【关键词】微波技术;波导;同轴腔;波导滤波器;等效电路模型;高次模;耦合系数【作者】储建华;钱荣荣;王传齐【作者单位】苏州工业职业技术学院机电工程系，苏州215104; 中国科学院合肥物质科学研究院，合肥230031;中国科学院合肥物质科学研究院，合肥230031;中国科学院合肥物质科学研究院，合肥230031【正文语种】中文【中图分类】TN61;O441随着微波器件向高频率和高功率方向发展，对圆柱形同轴腔高次模式的研究日渐增多[1-5]．高次模式适合对功率要求强于对信号频宽要求的情形．采用高次模式有利于增大腔体横截面面积，减轻阴极负荷，降低管子的工作电压，获得高脉冲功率和大平均输出功率．同时，在高频段，工作模式与邻近的非工作模式之间有一定的频率间隔，这有利于信号输出和滤波．将同轴腔高次模式用于真空中电子束流参数测量已引起学者的广泛关注，用该方法测量的分辨率可达到亚微米量级[6-10]．无论高功率微波信号的产生还是真空中电子束流参数测量，都需要解决同轴腔基模信号滤除以及高次模信号耦合输出这两个主要问题[11-12]．本研究以用于真空中电子束流测量的同轴腔加载波导滤波器为研究对象，利用波导滤波器滤除同轴腔基模信号和耦合输出高次模信号，建立波导滤波器等效电路模型，研究强耦合与弱耦合状态下的特性，给出系统试验结果，对于高次模信号的利用及耦合输出系统的设计具有一定的借鉴作用．同轴腔高次模式用于真空中电子束流参数测量的主要原理是，圆柱形同轴腔中电子束流主要激励起基模TM010信号及高次模TM110信号．其中，高次模TM110信号与电子束流相对腔轴偏移量成正比，根据TM110模信号强度可测量束流位置．因此，耦合输出TM110高次模信号并且抑制TM010基模信号输出成为关键难点．利用波导滤波器可实现同轴腔TM010基模信号的滤除和TM110高次模信号的耦合输出．根据电磁场分布特性，将圆柱形同轴腔中TM110高次模与波导中TE10模耦合，选取合适的波导尺寸，当波导宽度a与TE10模波长λ满足a<λ<2a时，仅TE10模式传播，其他模式都处于截止状态．波导TE10模电场只有单向分量，在波导中获得单方向极化，因此可在波导中插入同轴探针耦合输出信号．此外，根据电磁场分布特性，圆柱形同轴腔中TM010基模与波导中TE10模不能有效耦合，并且选择TM010基模信号波长大于2a，则进一步抑制TM010基模与波导模式的耦合，因此波导滤波器可有效滤除TM010基模信号．本研究研制的同轴腔加载波导滤波器系统如图1．其中，圆柱形同轴腔长度为20 mm，内直径为64 mm，外直径为74 mm，矩形波导横截面尺寸为28.5mm×12.6 mm，对称分布4个矩形波导与同轴腔耦合槽焊接在一起．与耦合槽构成完整波导滤波耦合输出结构．利用三维电磁场软件HFSS(high frequency structure simulator)仿真同轴腔加载波导滤波器系统电磁场分布，结果如图2．由TM010模的电场强度分布可见，其电场完全限制在同轴腔内部，波导中并无耦合输出．TM110模的电场强度分布状况反映了波导有效耦合输出TM110模信号，波导中心处电场最强，可在波导中心插入同轴探针耦合输出信号．图2中纵向极化的TM110模通过横向对波导耦合输出；与之相反，横向极化的TM110模通过纵向对波导耦合输出．其中，1，2，3，4，5表示端口.在忽略相邻波导耦合的情况下，端口1和2对应的横向对波导与同轴腔耦合情况可用2端口网络来描述，端口3和4对应的纵向波导与同轴腔耦合等效为另一个2端口网络．波导与同轴腔的耦合可用等效电路模型来表示．先考虑单个波导与圆柱形同轴腔的电耦合情况，等效电路如图3，同轴腔用并联等效谐振电路表示，等效电感、电容和电导分别是L1、 C1和G1，TM110模本征频率为 f1，波导的特征导纳为Y0，SS′为失谐短路面，同轴腔与波导之间耦合可等效成从同轴腔到波导的变比为n∶1的理想变压器，则波导的特征导纳Y0变换到同轴腔内时有Y0′=Y0/n2．波导对同轴腔影响相当于在同轴腔并联等效电路中增加损耗电导Y0′，则同轴腔有载品质因数QL[13]为QL=2πf1C1/(G1+y0′)波导与同轴腔间的耦合系数β为β=Y0/(n2G1)在图3中距离失谐短路面SS′为1/4波长处放置端面短路板，则此时波导被截成矩形波导腔，波导腔的主模为TE101，这时的波导不能仅看作单纯的传输系统，耦合系统工作于双腔耦合状态．耦合系统等效电路如图4，端面短路板处对应的并联谐振参考面用等效并联谐振回路表示，等效电感、电容和电导分别是L2、 C2和G2．同轴腔的等效电感、电容和电导分别是L1、 C1和G1，同轴腔与波导的耦合等效为n∶1的理想变压器．同轴腔TM110模和波导腔TE101模固有品质因数分别为Q1和Q2，本征频率分别为 f1和 f2．由1/4 波长变换器特性可知，端面短路板处并联谐振参考面的总导纳Y2经变换到SS′参考面的总导纳Y2′=Y02/Y2．其中，Y2′经n∶1变压器变换到同轴腔内的导纳Y2″=Y2′/n2=Y02/(n2Y2)．从SS′参考面向同轴腔看进去的总输入导纳为其中，T=1+jQ2(f/f2-f2/f )．当耦合系统并联谐振时，式(3)的归一化导纳虚部为0，可以得到2个并联谐振频率解，分别对应0模和π模频率，两模式电场在同轴腔结合面的两个方向上分别相同和相反．但是，当波导上的同轴探针接匹配负载强耦合时，矩形波导腔失谐，此时端面短路的矩形波导只起传输信号和滤波作用，耦合输出信号频率为圆柱形同轴腔TM110模的本征频率 f1.以上考虑的是圆柱形同轴腔与一个波导耦合的情形，而从图2中的TM110模电场强度分布图可见，端口1和2对应的2个波导都与同轴腔耦合．由以上分析可知，当波导上的同轴探针接匹配负载强耦合时，波导只能看作为一个传输结构；当波导上的同轴探针耦合度非常低时，端面短路的矩型波导可看作为矩形波导腔，则弱耦合下的模式耦合关系可利用多腔等效谐振回路来分析．为便于分析，用等效串联谐振电路来表示耦合关系，当两个对称波导的等效参数相同时，建立的等效电路如图5．图5中k为腔间的耦合系数, L1、C1和R1分别表示圆柱形同轴腔等效电感、电容和电阻，L2、 C2和R2分别表示矩形波导腔等效电感、电容和电阻，f1和 f2分别表示圆柱形同轴腔TM110模和波导腔TE101模本征频率； Q1和Q2分别表示它们的固有品质因数．根据基尔霍夫定律求解谐振回路可得如下方程[14-15] 求解方程(4)可得到谐振频率f的3个解，分别对应π/2模频率为 f1, 以及0模和π模的谐振频率 fa和fb．其中，m=(4-2k2) f12 f22． fa、 fb与 f1的频率间隔取决于耦合系数k的大小．使用矢量网络分析器对同轴腔加载波导滤波器系统进行测试，在波导中心处插入同轴探针耦合输出信号，当同轴探针插入深度为1 mm时，图2横向对波导对应的端口1和2间的正向传输系数S21曲线如图6，可看出3个谐振频率点，中间谐振频率5.711 GHz对应同轴腔TM110模本征频率，两边分别为0模和π模对应的谐振频率点，3个谐振点的频率间隔随探针插入深度改变而变化，即随耦合系数大小而变化．当同轴探针插入较深5mm时，系统处于强耦合状态时，多腔谐振条件破坏，只存在1个固有谐振频率点．此时1号和2号波导端口间的正向传输系数S21曲线如图7．可看出此时只剩下5.711 GHz这一个谐振频率点，说明矩形波导腔失谐，波导起滤波及耦合输出信号作用．以同轴腔加载波导滤波器系统为研究对象，分别建立单个波导以及双波导与同轴腔耦合等效电路模型，在波导端面短路，且同轴探针弱耦合状态下，通过求解回路方程组，得到3个谐振频率点，分别对应π/2模、0模以及π模．同轴探针强耦合状态下，仅存在1个谐振频率点，波导只起传输信号及滤波作用．实验测量得到的S21参数与理论分析一致．研究结果对于同轴腔高次模耦合输出系统的设计具有一定的借鉴意义．【相关文献】[1] Chen F C，Qiu J M，Wong S W，et al．Dual-band coaxial cavity bandpass filter with helical feeding structure and mixed coupling[J]．IEEE Microwave and Wireless Components Letters，2015，25(1)：31-33．[2] Dong Yuhe，Liu Tianda，Cao Jing，et al．Bandwidth simulation of coaxial cavity coupled with waveguide filter by transmission method[C]// The 15th IEEE Inter-national Vacuum Electronics Conference．Monterey (USA)：IEEE Press，2014：351-352．[3] Xie Xingjuan，Huang Chuanlu，Dong Yuhe，et al．Output circuit design for double gap coaxial cavity loaded with waveguide filter[J]．High Power Laser and Particle Beams，2012，24(8)：1925-1930．(in Chinese) 谢兴娟，黄传禄，董玉和，等．双间隙同轴腔加载波导滤波器输出回路设计[J]．强激光与粒子束，2012，24(8)：1925-1930．[4] Dong Yuhe，Liu Yongxia，Zhu Min．Klystron output circuit of high order transverse magnetic mode in coaxial cavity loaded with waveguide filter[J]．Journal of Electronics & Information Technology，2013，35(5)：1267-1270．(in Chinese) 董玉和，刘永霞，朱敏．速调管输出腔高阶横磁模式加载波导滤波器输出回路[J]．电子与信息学报，2013，35(5)：1267-1270．[5] Zhang Rui，Wang Yong．Study on the two-port output system for an L-band 10 MW coaxial cavity multi-beam klystron[J]．Journal of Electronics & Information Technology，2012，34(9)：2282-2286．(in Chinese) 张瑞，王勇．L波段10 MW同轴腔多注速调管双端口输出系统的研究[J]．电子与信息学报，2012，34(9)：2282-2286．[6] Zhao Lei，Gao Xingshun，Hu Xiaofang．Beam position and phase measurement system for the proton accelerator in ADS[J]．IEEE Transactions on Nuclear Science，2014，61(1)：538-545．[7] Shin Seunghwan，Wendt M．Design studies for a high resolution cold cavity beam position monitor[J]．IEEE Transactions on Nuclear 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TM310-mode coaxial resonator of multiple-beam klystron[J]．Chinese Journal of Vacuum Science and Technology，2011，31(4)：413-418．(in Chinese) 韩慧鹏，王勇，张瑞．多注速调管TM310模同轴谐振腔杂模抑制的研究[J]．真空科学与技术学报，2011，31(4)：413-418．[13] Zhang Shichang．Analysis of equivalent circuit for radial coupling multi-cavity resonators[J]．Journal of Electronics & Information Technology，2004，26(4)：640-644．(in Chinese) 张世昌．多腔径向耦合输出系统的等效电路分析[J]．电子与信息学报，2004，26(4)：640-644．[14] Shi Jiaru，Zheng Shuxin，Chen Huaibi．Calculating field distribution of a linear accelerator using equivalent circuit model[J]．High Energy Physics and Nuclear Physics，2006，30(7)：699-703．(in Chinese) 施嘉儒，郑曙昕，陈怀璧．耦合腔链等效电路模型计算加速管场分布[J]．高能物理与核物理，2006，30(7)：699-703．[15] Xu Jiaming，Chen Lin，Zang Xiaofei，et al．Triple-channel terahertz filter based on mode coupling of cavities resonance system[J]．Applied Physics Letters，2013，103(16)：1116-1120．。
基于矢量拟合与渐进空间映射的微波滤波器调试
Ｍ１ ２
，
信 设备 的大 批量 生产 中 ， 这 一点 显得 尤为 突 出． 为缩
短 生产 周期 ， 迫切 需 要 一 种 能够 指 导 滤 波 器快 速 调 试 的方 法． 现 有 的方 法 都 是基 于柯 西 法 进 行参 数 提
取 的 Ｊ ， 虽然 能 够准 确 提取 滤 波 器 的有 理 模 型 ， 但
华 南 理 工 大 学 学 报 （自 然 科 学 版）
第４ １卷 第 ２期
２ ０ １ ３年 ２月
Ｊ ｏ ｕ ｒ ｎａ ｌ ｏ ｆ Ｓｏ ｕ ｔ ｈ Ｃｈｉ ｎａ Ｕｎｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ ｏ ｆ Ｔｅ ｃ ｈｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ
ＶＯ１ ． ４１ Ｎｏ ． ２ Ｆｅ ｂｒ ｕ ａ ｒ ｙ ２ ０１ ３
） ｙ ） ’
一
＝
ｒ ｌ ２ ｋ
ｊ ｗ－ ｊ Ａ ， ｋ
ｒ ２ ］
（ １ ）
式 中， ０ ９ 为 角频率 ， 为耦 合矩 阵 的特 征值 ， Ｙ （ ｓ ） 为
收 稿 日期 ： ２ ０ １ ２ ． ０ ９ — ０ ４
基金项 目：国家 “ ８ ６ ３ ” 计划项 目（ ２ ０ １ ２ Ａ Ａ ０ １ Ａ ３ ０ ８ ） ； 国家 自然科学基金资助项 目（ ６ ０ ９ ０ １ ０ ３ １ ， ６ １ ２ ７ １ ０ １ ７ ）
交 叉耦合 滤 波器 与六 阶切 比雪夫 滤波 器 的计算 机辅 助 调试 实例来 验证 该方 法 的准确 性与 有效 性 ．
图 １ 双端 口网络 的等效 电路模型
Ｆｉ ｇ． １ Ｅｑｕ ｉ ｖａ ｌ ｅ ｎ ｔ ｃ ｉ ｒ ｃ ｕ ｉ ｔ ｍｏ ｄｅ ｌ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ｔ ｗｏ — ｐ ｏ ｒ ｔ ｎ ｅ ｔ ｗｏ ｒ ｋ
毕业设计(论文)LC带通滤波器的设计与仿真设计
摘要随着电子信息的发展，滤波器作为信号处理的不可缺少的部分，也得到了迅速的发展。
LC滤波器作为滤波器的一个重要组成部分，它的应用相当的广泛。
因此对于它的设计也受到人们的广泛关注。
如何设计利用简单的方法设计出高性能的LC滤波器是人们一直研究的课题。
本文从滤波器的基本概念着手，层层深入的介绍了LC带通滤波器的设计过程，按照滤波器的经典设计方法，运用前人得出的一些数据手册，通过对实例的研究，简单的设计出了LC 带通滤波器。
然后把设计出的电路在Multisim8.3.30软件上进行仿真，最后把得出的结果与通过用matlab 7.1中信号处理工具箱里专用的滤波器设计分析工具fdatool设计出的滤波器进行对比，得出方法的有效性。
关键词：LC带通滤波器设计Multisim8 fdatool 仿真ABSTRACTWith the development of electronic information, signal processing filter as an indispensable part, has been rapid development. LC filter filter as an important part of its application of a broad. Therefore it is designed also to be people's attention. How to design a simple way to design high-performance LC filter people had been studying the subject.From the basic concept of filter start layers of depth on the LC filter with the design process, in accordance with the filter of classical design methods, the use of their predecessors that some data sheet, through the example of the study, the simple Designed to bring the LC filter. And then design a circuit in Multisim8.3.30 software simulation, the results of the final and by using matlab 7.1 signal processing in the toolbox for the filter design analysis tool designed to filter fdatool compared draw The effectiveness of the method.Keywords: LC band-pass filter design Multisim8 fdatool Simulation目录第一章绪论 (1)1.1滤波器简介 (1)1.1.1滤波器的概念 (1)1.1.2滤波器的种类 (2)1.2L C滤波器概述 (4)1.2.1L C滤波器的两种类型 (4)1.3国内外滤波器的发展和研究现状 (5)1.3.1滤波器的发展状况 (5)1.3.2国内外投入滤波器产业概况 (6)1.3.3滤波器的前景 (7)1.3.4几种新型滤波器介绍 (8)1.4研究工作概要和内容安排 (9)1.4.1研究工作概要 (9)1.4.2论文章节安排 (9)第二章滤波器的特性 (11)2.1理想滤波器的特性 (11)2.2实际滤波器的特性 (14)2.2.1巴特沃斯特性 (15)2.2.2切比雪夫特性 (16)2.2.3贝塞尔特性 (16)2.2.4椭圆特性 (17)第三章L C带通滤波器的设计 (19)3.1归一化切比雪夫低通滤波器 (19)3.1.1切比雪夫滤波器 (19)3.1.2阶数的决定 (20)3.1.3归一化切比雪夫低通滤器 (21)3.2由低通到带通的变换 (23)3.2.1理论分析 (24)3.2.2实际应用 (28)3.3实例研究 (30)第四章滤波器的仿真 (35)4.1f d a t o o l工具的介绍和应用 (35)4.2M u l t i s i m8的介绍及应用 (37)4.2.1电路的创建 (38)4.2.2仿真 (39)结束语 (43)致谢 (45)参考文献 (47)第一章绪论当今的社会是一个信息化社会，信号的处理是人们不可避免的问题，因此滤波器作为信号处理的装置得到广泛的应用。
射频电路理论与设计 第2版 第7章 滤波器的设计
《射频电路理论与设计（第2版）》
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7.6 耦合微带线滤波器
《射频电路理论与设计（第2版）》
理想滤波器是不存在的，实际滤波器与理想滤波 器有差异。实际滤波器既不能实现通带内信号无损耗地 通过，也不能实现阻带内信号衰减无穷大。
本节用插入损耗作为考察滤波器的指标，讨论低 通滤波器原型的设计方法。
《射频电路理论与设计（第2版）》
7.2 用插入损耗法设计 低通滤波器原型
《射频电路理论与设计（第2版）》
射频电路理论与设计 （第2版）
《射频电路理论与设计（第2版）》
本书有配套的仿真教材《ADS射频电路设计基础与典型 应用（第2版）》。
2本书在多个章节都有互动。《射频电路理论与设计（第 2版）》注重理论设计，而《ADS射频电路设计基础与典型应 用（第2版）》注重仿真设计。
《射频电路理论与设计（第2版）》
7.2.1 巴特沃斯低通滤波器原型
如果滤波器在通带内的插入损耗随频率的变化是最平坦 的，这种滤波器称为巴特沃斯滤波器，也称为最平坦滤波器。 对于低通滤波器，最平坦响应的数学表示式为
《射频电路理论与设计（第2版）》
图7.2 低通滤波器的最平坦响应
《射频电路理论与设计（第2版）》
将归一化频率变换为实际频率，相当于变换原型 中的电感和电容值。
通过频率变换，不仅可以将低通滤波器原型变换 为低通滤波器，而且可以将低通滤波器原型变换为高通 滤波器、带通滤波器和带阻滤波器。下面分别加以讨论。
《射频电路理论与设计（第2版）》
微波无源电路仿真技术(04管状滤波器)
2 1 4 2Cs2 K ij
2C0C1 Cpij 2C0 C1
根据T形到Π形（星形）等效电路的计算公式，得
Cij
2Cs Cpij 1 Cs K ij
Π形拓扑结构端部等效电路
端部为容性耦合的电路结构，丌能直接使用变换器等效。 需要变换成如下的电路形式。
Cd 2 r3Cd 2 1 1 4 Cd ln 2 ln 100 1 1 2 11.1(1 )( 1) 1016 ( pF / mm)
其中：
r r 3 2; r3 r1
实际上，串联电容输入是Π形拓扑结构的一个特例。通常 这种结构多用于窄带管状滤波器设计。串联电感输入多用 于宽带滤波器设计。下面将分别对Π形拓扑结构和串联电 感结构的综合设计过程做比较详细的介绍。
超导滤波器的拓扑结构
另外值得注意的是，管状滤波器的电路拓扑结构除了用于 管状滤波器外也被用于其他半集中参数滤波器设计。例如 ：平面结构超导滤波器设计。
管状滤波器样品
管状滤波器内部结构
一款管状滤波器的结构
管状滤波器典型技术指标
管状带通滤波器的拓扑结构
管状带通滤波器的电路拓扑结构有多种类型。
串联电感输入
串联电容输入
并联电感输入
管状带通滤波器的拓扑结构
为了能够比较容易地实现管状结构滤波器要求的元件值， 管状滤波器还有一些变形的拓扑结构。如下图所示的输入 输出端为Π形电容的拓扑结构。
2 1 FBW 0
计算 Cs
Cs 1 ; 2 0 Ls
综合步骤（2）
一种基于曲线拟合的微波滤波器参数提取方法
一种基于曲线拟合的微波滤波器参数提取方法
陈建忠;梁昌洪;陈佳;李奇
【期刊名称】《西安电子科技大学学报（自然科学版）》
【年(卷),期】2011(038)004
【摘要】传统的微波滤波器参数提取方法依赖复杂的优化算法,或不适用于有耗情况.针对该问题,提出了一种新的微波滤波器参数提取方法.首先采用曲线拟合技术提取出滤波器端口的加载相位,并对谐振腔的无载品质因数进行估计,然后根据滤波器的全波仿真数据,利用最小二乘法拟合出其对应的导纳参数,进而得到所需的耦合矩阵.采用该方法对两种复杂结构微波滤波器的仿真数据进行了参数提取,结果吻合良好.
【总页数】6页(P101-105,123)
【作者】陈建忠;梁昌洪;陈佳;李奇
【作者单位】西安电子科技大学天线与微波技术重点实验室,陕西西安710071;西安电子科技大学天线与微波技术重点实验室,陕西西安710071;西安电子科技大学天线与微波技术重点实验室,陕西西安710071;西安电子科技大学天线与微波技术重点实验室,陕西西安710071
【正文语种】中文
【中图分类】TN713
【相关文献】
1.一种新的微波场效应管等效电路参数提取方法 [J], 徐希俊;沈楚玉
2.一种利用曲线拟合设计内插滤波器的新方法 [J], 宫丰奎;李兵兵;张乔乔
3.一种基于滤波器组的信号提取方法 [J], 赵红阳;李帅;陈祎
4.一种微波滤波器的参数提取方法 [J], 张秀华;雷建华
5.一种基于点频滤波器的微分信号提取方法 [J], 李军;万文军;胡康涛
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射频分布参数滤波器的仿真
实验4 分布参数滤波器的仿真实验目的：通过仿真理解和掌握微带滤波器的实现方法。
实验原理：1．理查德（Richards）变换通过理查德（Richards）变换，可以将集总元器件的电感和电容用一段终端短路或终端开路的传输线等效。
终端短路和终端开路传输线的输入阻抗具有纯电抗性，利用传输线的这一特性，可以实现集总元器件到分布参数元器件的变换。
2．科洛达（Kuroda）规则科洛达（Kuroda）规则是利用附加的传输线段，得到在实际上更容易实现的滤波器。
例如，利用科洛达规则即可以将串联短截线变换为并联短截线，又可以将短截线在物理上分开。
在科洛达规则中附加的传输线段称为单位元器件，单位。
元器件是一段传输线，当f = f0时这段传输线长为83．设计步骤：1.根据设计要求选择归一化滤波器参数2.用λ/8传输线替换电感和电容3.根据Kuroda规则将串联短线变换为并联短线4.反归一化并选择等效微带线实验内容：1.设计一个微带短截线低通滤波器，该滤波器的截止频率为4GHz，通带内波纹为3dB，滤波器采用3阶，系统阻抗为50Ω。
实验步骤：微带短截线低通滤波器设计举例下面设计一个微带短截线低通滤波器，该滤波器的截止频率为4GHz，通带内波纹为3dB，滤波器采用3阶，系统阻抗为50Ω。
设计微带短截线低通滤波器的步骤如下。
（1）滤波器为3阶、带内波纹为3dB的切比雪夫低通滤波器原型的元器件值为集总参数低通原型电路如图11.29所示。
（2）利用理查德变换，将集总元器件变换成短截线，如图11.30（a）所示，图中短截线的特性阻抗为归一化值。
（3）增添单位元器件，然后利用科洛达规则将串联短截线变换为并联短截线，如图11.30（b）所示，图中短截线的特性阻抗为归一化值。
（4）与图11.29对应的微带短截线滤波电路如图11.30（c）所示，图11.30（c）中归一化特性阻抗已经变换到实际特性阻抗。
图11.29 集总参数低通原型电路图11.30（a）集总元器件变换成短截线的低通电路图11.30（c）微带短截线低通滤波电路ADS仿真步骤：1．创建原理图2．利用ADS的工具tools完成对微带线的计算下面利用ADS软件提供的计算工具tools，完成对微带短截线尺寸的计算。
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滤波器论文：基于空间映射法的滤波器设计
【中文摘要】随着无线通信技术的迅猛发展,各种新型无线通信系统的不断涌现,极大的刺激了微波有源和无源器件的快速发展,也对滤波器的性能提出了更高的要求。
在微波滤波器的设计阶段,由于商用电磁软件仿真所耗费的时间成本巨大,滤波器的整体仿真优化是一个十分繁杂的过程,空间映射方法正是针对商用电磁软件仿真耗时这一缺点提出的。
本文大量的工作放在空间映射法在滤波器设计中的应用上,给出了详细地包括微带滤波器,同轴腔体滤波器,管状滤波器的设计实例,这些方法对工程应用有一定的借鉴意义。
本文共分为五章,第一章主要介绍了课题背景,选题意义以及本文的主要工作。
在第二章中主要介绍了两种最常用的空间映射方法,主动空间映射法和隐式空间映射法。
给出了它们的算法流程,并分别给出微带滤波器设计的实例来阐述该方法在滤波器设计中的应用。
第三章主要讨论的是基于主动空间映射方法设计同轴腔体滤波器的方法。
在参数提取阶段,介绍了“等效电路优化法”和“柯西法”两种参数提取方法,分别给出了设计实例。
然后将柯西法推广到提取公共腔双工器的多项式系数的情形,给出的设计实例说明了该方法的有效性。
在第四章中主要介绍了管状滤波器的设计方法,首先给出了管状滤波器中等效集总元件...
【英文摘要】With the rapid development of wireless communication technology, and various new wireless
communication system emerged, which stimulated microwave active and passive components of rapid development,also to filter performance put forward higher request.In the design phase of the microwave filters, due to the commercial
EM(electromagnetic) simulator which takes time cost huge, the simulation and optimization of the whole filter is a very complex process. The method of space mapping is just proposed for th...
【关键词】滤波器空间映射等效电路柯西法公共腔管状曲线拟合
【英文关键词】filter space mapping equivalent circuit Cauchy method common cavity tubular curve-fitting 【索购全文】联系Q1：138113721 Q2：139938848
【目录】基于空间映射法的滤波器设计摘要
5-6ABSTRACT6目录7-8第一章绪论
8-11 1.1 研究背景及意义8 1.2 空间映射方法的提出和研究现状8-9 1.3 本文主要工作9-11第二章空间映射方法11-22 2.1 空间映射优化思想及其数学表达
11-12 2.2 主动空间映射算法介绍12-17 2.3 隐式空间映射算法介绍17-22第三章基于主动空间映射方法的同轴腔体滤波器设计22-45 3.1 引言22 3.2 不依赖于耦合
矩阵旋转的滤波器综合方法22-26 3.3 等效电路作为滤波器粗糙模型的四腔对称响应滤波器的设计26-31 3.4 Cameron综合方法作为粗糙模型的六腔非对称响应滤波器的设计
31-36 3.4.1 柯西法32 3.4.2 设计实例
32-36 3.5 公共腔双工器的设计36-45 3.5.1 公共腔双工器的综合方法37-41 3.5.2 改进的柯西法在公共腔双工器中的参数提取方法41-42 3.5.3 公共腔双工器的设计实例42-45第四章管状滤波器的设计45-60 4.1 引言
45 4.2 管状滤波器中的等效集总元件的实现
45-47 4.3 窄带管状带通滤波器的综合与设计
47-54 4.3.1 窄带管状带通滤波器的综合方法
47-49 4.3.2 基于主动空间映射法的窄带带通滤波器的设计49-54 4.4 宽带管状滤波器的设计54-60 4.4.1 基于曲线拟合技术的宽带管状滤波器的设计55-60第五章总结与展望60-61致谢61-62参考文献62-65附录
65。