工程实践-吴奇研讨.doc

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成都信息工程学院 光电技术学院 工程实践进展报告 吴奇 专 业: 电子科学与技术 年 级: 11级 指导教师: 王瑞 实践时间: 2012年9月 实践项目名称: 微波腔体滤波器的设计 目录 一、工程实践的任务要求 二、工程实践进程 三、学习中遇到的困难以及解决办法 四、教材与参考资料 一、工程实践的任务要求: 就是指工科类专业的学生实习把自己所学知识用于实践,以此来巩固提高自己的专业知识。使学生掌握的基本结构, 学习滤波器的设计方法;学会HFSS的基本使用(如何建立模型,如何仿真,如何查看S参数即仿真结果);掌握 第三阶段: 1、S参数 答:(1)S参数的含义:一种网络参数,叫散射参数。有(无)源参数,(非)线性网络; (2)S参数的性质:互易性及对称行、无耗性、传输线无耗条件下参考面移动S参数幅值的不变性; (3)结论:①无耗传输线上参考面移动时,不改变原网络S参数的幅值,只改变其幅角(相位), ②参考面向离开网络的方向移动时对角矩阵P中对应该端口的元素为 ,向进入网络的方向移动时,P矩阵中对应该端口的元素为 。 ③若只移动某个参考面,则只改变与此参考面有关的S参考数的辅角。 2、微波滤波器的种类、用途、特点。 (1)根据滤波器的功能(频率响应——通频带不同)分类:低通LPF、高通HPF、带通BPF、带阻BEF滤波器 (2)按插入衰减的频率特性的响应分类:最平坦型、等波纹型、切比雪夫响应滤波器、椭圆函数滤波器等; (3)按用途的不同分类:信道选择、频段选择、镜频抑制滤波器等; (4)按构成滤波器的传输来分类:波导型、同轴线型、微带线型、带状线型滤波器等; (5)按其工作频带的宽窄分类:窄带,中等带宽,宽带滤波器等; (6)按其调谐分类:固定调谐,可调滤波器等; (7)从结构材料形式看: ① 集总元件LC滤波器:一般频率不宜太高,当频率高于1GHz时不易实现; ② 平面结构滤波器:可分为:微带、悬置微带、带状线、共面波导和基片集成波导,工作频率为几十MHz~~几十GHz,但受其材料影响一般品质因数Q都较低。而微带基片集成波导是近几年出现的新型传输线,由于这种传输线的损耗比普通为带线小则制作方便,体积且轻,可用于较高频段。 ③ 微机械结构MEMS滤波器:MEMS滤波器是在新型LC滤波器基础上,通过添加微机械开关而构成的可调滤波器。主要可用于测量设备及通信系统,如卫星通信,移动通信等领域。 ④ 腔体滤波器 : a.同轴滤波器:同轴滤波器按腔体结构的不同分为标准同轴、方腔同轴等。同轴腔体结构滤波器具有高Q值、电磁屏蔽好、损耗低喝尺寸小等优点,由于同轴滤波器的此些优点,被广泛用于通信、雷达等系统中。但是在10GHz以上使用时,由于其微小的物理尺寸使得制作精度很难达到 b.梳状线滤波器:利用各种波长的容性负载金属棒座位谐振器而制成的滤波器,主要特点是体积小、损耗低,Q值适中、高端寄生通带较远。 c.陶瓷介质滤波器:是利用微波陶瓷介质按TE、TEM等模式要求制成的圆柱、圆环等形状的介质滤波器,特点为:价格低,性能优良,插入损耗小,有较高的功率承受能力,并可与天线、开关集成,原则上可用于很高频率。因此,其运用也越来越广泛。 d. 波导滤波器:特点:易于与波导天线的馈电装置连接,高功率,高品质因数和低耗性,加工方便。主要应用在通信、电子战、雷达、自动测量设备等微波设备中,广泛应用于那个设备中 e . 螺旋滤波器:是因为采用 螺旋谐振器来实现耦合谐振器滤波器中的并联谐振回路而得名。其主要特点:体积小,无载Q值高,功率容量大,加工容易,可以覆盖高频、甚高频直至微波低端的频段。 ⑤ 晶体滤波器:可分为分立式晶体滤波器和集成式晶体滤波器。与LC谐振回路构成的滤波器相比,晶体滤波器在频率选择性、频率稳定性、插入损耗和过渡带陡度等方面都优越得多,已广泛用于通信、导航、测量等电子设备。晶体滤波器的工作频率较低,通常低于几百MHz。石英晶体谐振器是最常用的晶体谐振器之一。 ⑥ 低温共烧陶瓷(LTCC)滤波器:是指使用多层厚膜成型技术,在低温陶瓷材料内制作电感、电容和传输线,经过多层叠压后形成三维结构而制作的滤波器,此种滤波器体积小、具有优良的高频Q特性,可适应大电流,具有较好的温度特性等优点,并且由于容易与其他功能模块实现集成化,已经成为无源集成的主流技术。 ⑦ 体声波/声表面波(SAW)滤波器:其主要特点:频率响应平坦,群时延正负30~正负50ns,矩形系数好,带外抑制度高,插入损耗虽高达25~30dB,但可以使用放大器补偿电平损失,选频范围大为10MHz~3GHz、传输损耗小、输入输出阻抗误差小、模拟/数字兼容、抗电磁干扰(E

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