微波滤波器辅助设计研究与应用

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微波滤波器是常见的双端口网络,现代通信系统的发展与各种日新月异技术的出现,要求微波滤波器的更新能跟上这种快速变化的步伐。虽然微波滤波器的设计已经有了一套经典的理论,但在实际应用中,想要快速的设计所需要的微波滤波器还是存在困难的,尤其是LTCC工艺的滤波器,因此,开发设计微波滤波器辅助设计软件十分必要。本文在熟悉微波滤波器的设计方法的基础上仿真设计并实现了几款滤波器,为辅助设计软件的设计积累设计经验;接着在了解LTCC滤波器的制作工艺的基础上,设计了LTCC传输线,并制成实物,测量结果表明本设计是合理的,验证了LTCC器件设计过程的正确性和可靠性;最后在对数十种滤波器的资料进行的归纳和总结的基础上,利用LAMP架构,设计制作了适用于微波滤波器辅助设计的软件,文中还给出了相应的设计案例,结果表明:借助该软件可以缩短微波滤波器的设计周期。首先本文介绍了微波滤波器设计的经典理论,如镜像参量法与插入损耗法,以及理查德变换和科洛达恒等式,在此基础上,使用HFSS仿真了一款开路环结构的微波带通滤波器滤波器,制作了实物,进行了测量。其次,本文研究了LTCC工艺,仿真设计了一款工作在0-5GHz频段范围内工作的传输线,并且制作了数个实物,通过比照它们的测试结果,验证了仿真建模方式的可靠性,保证之后的LTCC滤波器建模的正确性与可靠性。随后,本文对大量的LTCC滤波器文献与资料做了归纳和总结,使用LAMP网络构架,提出并且设计了辅助设计软件,用以帮助滤波器设计者进行设计。最后,本文还使用辅助设计软件,设计了两款LTCC带通滤波器,设计案例表明该软件能缩短滤波器的设计周期。
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