《通信综合实验》PPT课件.ppt

通信综合实验,重庆大学通信工程学院,波导滤波器的设计,确定设计指标（中心频率、带宽）,1）根据工作频率选择合适的波导(查微波技术基础后面的波导尺寸)，计算工作中心频率，带通滤波器截止频点对应的导波波长，及相对带宽,2）选择合适的低通原型参数,3）采用下面的公式计算归一化阻抗变换器的值,4）计算并联电抗与谐振器的电长度,5）根据并联电抗计算膜片的宽度(窄膜片情况),6设计实例：一个波导滤波器，频率范围为7.7GHz8.3GHz,带内波纹0.5dB.,1)根据中心频率f0=8GHz,选择波导尺寸为a*b=28.6mm*12.6mm,对应的波导波长为：,2）选择对应的低通原型(这里选择4阶),3）计算归一化阻抗变换器的值,4）计算并联电抗,计算谐振器的长度,5）根据并联电抗计算膜片的宽度(窄膜片情况),6）HFSS模型,注意事项：1）窄膜片的厚度在0.01mm0.5mm之间 2）模型中的长度没有包含膜片的厚度,设计任务：设计一个5阶波导腔体滤波器，低通原型、带宽。中心频率自选。,梳状线腔体滤波器的设计,滤波器设计的相关技术参数指标要求：a)中心频率（F0）：*MHz；b)带宽：*MHz；,设计内容：1、选择低通原型滤波器，确定级数并计算出耦合系数；2、确定结构形式；3、利用CAD软件进行仿真优化，主要是Designer 和HFSS；4、确定结构尺寸，给出仿真结果。,1)根据选择附录的chebyshev低通原型，以及滤波器的指标，计算相应的耦合系数。,其中bw为滤波器的分数带宽。,2)根据计算的耦合系数及Q值，确定对应的等效电路模型。,3)建立如图所示的等效电路模型。,注意事项：1）通常谐振器的电长度为4070度 2)腔体的高度b应该满足0.1b/0.2 3)圆杆的直径0.2bD0.4b 4)单腔的谐振频率比设计值高大约5%（便于调试，同时减小耦合导致的频率下移）,设计实例,1）根据设计指标的中心频率建立谐振器模型,墙壁离杆的距离稍微大一点，以减小腔体效应,2)Combline的电磁仿真模型。,在本次设计中，腔体间的采用直接耦合的方式；仿真模型及结果如下：,a)在耦合谐振器对同时存在的情况下，利用HFSS的本征模解算器，设置两个本征频率，这样一次性提取出两个频率。,得到耦合系数随间距S的变化曲线,3)输入输出结构的设计,通过计算的已知有载品质因素Qe.优化抽头和谐振器之间的距离gap，获得相应的有载品质因素.,通过这步得到满足有载Q值对应的尺寸,4)根据所得到的尺寸，在HFSS中建立相应的电磁仿真模型。,优化电路尺寸，得到满足滤波器指标的传输特性及回波损耗。,注意：调试的过程中先调谐振频率，然后调耦合，如此反复得到最终的结果。调试中可以通过截图，记录变化的其中一个参数来比较两次变化散射参数，从而得到大致的、影响耦合及谐振频率的规律。,设计任务：设计一个中心频率为GHz的，5阶梳状线带通滤波器，低通原型自选（低通原型见后面）,Chebyshev型,附录：低通原型值：,