工程实践-吴奇研讨.doc

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