矩形杆宽带交指型带通滤波器设计与仿真分析毕业设计.doc

矩形杆宽带交指型带通滤波器设计与仿真分析毕业设计 目 录 摘要 I Abstract II 第1章 绪论 1 1.1 课题背景 1 1.2 HFSS软件简介 1 1.3 国内外滤波器的发展状况 2 1.4 论文章节安排 2 第2章 带通滤波器的设计原理 3 2.1 带通滤波器的分类 3 2.2 带通滤波器工作原理 3 2.3交指型带通滤波器设计原理及方案 4 2.4本章小结 6 第3章 带通滤波器的设计过程 7 3.1 交指型带通滤波器3D模型的设计 7 3.1.1设置工具选项 7 3.1.2在窗口建立新的项目 8 3.1.3设置求解类型 9 3.1.4建立滤波器的模型 9 3.2 设计模型参数 21 3.2.1边界显示 21 3.2.2设计分析设置的参数 22 3.2.3建立一个扫描频率 23 3.2.4模型确认 24 3.3本章小结 25 第4章 带通滤波器的仿真分析 27 4.1仿真分析 27 4.1.1对模型进行仿真分析 27 4.1.2解析数据 27 4.1.3建立仿真报告 28 4.1.4创建电磁场覆盖图 30 4.2本章小结 32 结论 33 参考文献 34 致谢 35 附录1 37 附录2 43 附录3 49 附录4 55 第1章 绪论 1.1 课题背景1.2 HFSS软件简介 HFSS（High Frequency Structure Simulator）是由美国Ansoft公司开发的三维电磁场仿真系统。采用切向分量的有限元方法，自适应网格剖分，可以求解任意三维射频、微波器件电磁场分布，计算辐射材料损耗。可直接得到微波传输系统特征阻抗、传播系数和S参数等，也可直接得到天线辐射方向图和特定吸收率等结果。广泛地应用于电磁场分析和微波、天线系统设计，是一种在电磁工程设计中常用的软件。本设计的主要内容是藉助于HFSS，设计、分析矩形杆宽带交指型带通滤 波器，主要分析带宽和结构之间的关系。 1.3 国内外滤波器的发展状况 凡是有能力进行信号处理的装置都可以称为滤波器。在近代电信设备和各类控制系统中，滤波器应用极为广泛；在所有的电子部件中，使用最多，技术最为复杂的要算滤波器了。滤波器的优劣直接决定产品的优劣，所以，对滤波器的研究和生产历来为各国所重视。 1917年美国和德国科学家分别发明了LC滤波器，次年导致了美国第一个多路复用系统的出现。20世纪50年代无源滤波器日趋成熟。自60年代起由于计算机技术、集成工艺和材料工业的发展，滤波器发展上了一个新台阶，并且朝着低功耗、高精度、小体积、多功能、稳定可靠和廉价方向努力，其中小体积、多功能、高精度、稳定可靠成为70年代以后的主攻方向。导致RC有源滤波器、数字滤波器、开关电容滤波器和电荷转移器等各种滤波器的飞速发展，到70年代后期，上述几种滤波器的单片集成已被研制出来并得到应用。80年代，致力于各类新型滤波器的研究，努力提高性能并逐渐扩大应用范围。90年代至现在主要致力于把各类滤波器应用于各类产品的开发和研制。当然，对于滤波器本身的研究仍不断进行。 我国广泛使用滤波器是50年代后期的事2，当时主要用于话路滤波和报路滤波。经过半个世纪的发展，我国滤波器在研制、生产和应用等方面已纳入国际发展步伐，但由于缺少专门验资机构，集成工艺和材料工业跟不上来，使得我国许多性型滤波器的研制应用与国际发展有一定距离。 1.4 论文章节安排 第1章为绪论部分，主要介绍课题具体背景及课题意义，和滤波器的发展状况 第2章先总体介绍了分类和带通滤波器的工作原理，然后介绍 第3章，利用第4章主要介绍了仿真的结果及其 第2章 2.1 带通滤波器的分类 .4本章小结 主要介绍了带通滤波器的分类及工作原理，还有交指型带通滤波器的设计原理及方案，本设计方案是设计一个=1.5GHz,BW=0.7GHz，=0.1分贝的交指型带通滤波器。根据设计原理得出滤波器的结构尺寸。第3章 带通滤波器的3.1 交指型带通滤波器3D模型的设计 3.1.1设置工具选项 进入Ansoft HFSS，选择菜单Tools（工具）选择Options（选项）选择HFSS Options(HFSS 选项) 对HFSS Options(HFSS 选项)窗口进行设置 (1)点击General（常规） (2)确认该项“ Use Wizards for data entry when creating new boundaries ”（为数据条目使用向导创建新的边界）前打勾 (3)确认该项“ Duplicate boundaries with geometry ”（几何形状复制边界）前打勾 (4)点击 “OK”（确定）按钮 图3-3常规设置窗口 选择菜单Tools（