基于hfss的微带带阻滤波器【字数：11841】
这篇论文阐述的是用HFSS软件设计一个微带带阻滤波器。别出心裁的采用EBG单元作为原型，利用马刺线的结构特点，观察阻带深度的变化。在使用HFSS仿真图像的基础上，分析了基于EBG结构的微带带阻滤波器，它的结构特点和传输特性，并且简单描述了结构和尺寸。在绘图时，还将带有马刺线和不带马刺线的两周图像进行比对，分析经过测试后的结果，可以得出一个结论把马刺线加入滤波器中这一想法，将阻带深度提高45dB，而利用EBG单元周期性的特点设计出的滤波器，深度达到70dB。
目录
1. 前言 1
1.1 课题的目的和意义 1
1.2 课题当前的研究现状 1
1.3 课题的任务要求和规划 3
2. 微带线及微带带阻滤波器 4
2.1 微带线基础 4
2.1.1 微带的构成 4
2.1.2 微带线的损耗 4
2.1.3 微带线的发展和运用 5
2.2 微带带阻滤波器 6
2.2.1 概述 6
2.2.2 带阻滤波器 8
2.2.3 原型滤波器 8
3. 滤波器的设计 11
3.1 尺寸安排 11
3.2 马刺线介绍 11
3.3 马刺线的结构分析 12
4. 建模与仿真分析 14
4.1 HFSS介绍 14
4.2 模型 14
4.3 仿真结果 16
4.3.1 马刺线结构对滤波器产生的影响 16
4.3.2 不同马刺线的长度L1以及间隔g产生的影响 17
5. 结语 19
参考文献 20
答谢辞 21
前言
1.1 课题的目的和意义
自20世纪70年代中期以来，微带天线和微带阵列作为一种新型天线出现。鉴于它具有低剖面、低成本、易集成等一系列优点，于是吸引大批量人群的注意力【1】。
紧接着，无线通信技术才开始崛起，21世纪之后发展的更为快速。在现代通信系统中对信号传输的质量要求也越来越高，最基本的过滤器元件滤波器在现代通信系统中扮演着相当重要的角色。
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: *351916072*
近年来，伴随着微波集成电路技术的飞速发展，微带电路具有体积小、重量轻、结构简单、加工方便、成本低等优点，这样的优势使得微带电路广受欢迎。滤波器中有一项重要的技术就是尺寸的微型化，考虑到作为微带带阻滤波器，它的优势在于可很轻松的把信号与信号之间的干扰去掉，所以在测试以及通信系统中被大批量运用。时代在发展，信息技术也在不断提高，由于被运用的方向不同，所以微带带阻滤波器所需要具备的性能条件也会变得不一样。比方说：高带内抑制、低带外损耗等等。所以可以得出一个结论，设计出一个微带带阻滤波器需要根据任务要求中提供的工作环境以及产品性能做出相对应的修改。这篇毕业设计的任务要求就是，在微带带阻滤波器里面插入一根马刺线，然后通过HFSS软件仿真后，观察滤波器发生怎样的变化。
其实不考虑微带带阻滤波器，就普通的滤波器来谈，不同类型滤波器的出现，用处则更大。提高信号的传输质量的前提下，降低成本，使得信号过滤的更好。
1.2 课题当前的研究现状
由微带线和微波固体器件组成的混合微波集成电路，通常在分米到毫米的波长范围内使用。微带线作为传输线 电路元件，其在微波电路中的作用，与波导、同轴线没有本质上的区别，所以就本质特点来说，电路的基本原理是一样的，只不过微带在不同的结构上有它自己的特点，这些特点使微带电路元件在类型、设计计算等方面又不同于其他微波的组成部分。
本篇论文主要讲述的是微带带阻滤波器，其中的微带滤波器属于微波滤波器这一个大的范畴，就微波滤波器来谈，它现在普遍被用作为元件，有很多分类。举个例子，以传输线类型可以被分为：1、同轴线滤波器；2、微带滤波器；3、波导滤波器；4、带状线滤波器【6】等等。
微带滤波器以其独特的选频功能而被更多的人注意到，并且也大量的投入生产使用。简单介绍一下这个功能：选频的意思是分隔频率，将频率分隔为需要的和不需要的，然后通过需要的，抑制不需要的。现在，具备选频功能的滤波器在雷达、微波通信领域发展迅猛。对微波滤波器的需要也大大提高。此外促进微带滤波器发展的，不仅是选频这一功能，微波固体器件对于滤波器的发展也起到相当大的作用。比方所参量放大器、固体倍频器等等，这些微波固体器件都是多频率的工作模式。并且这类固体器件大多会被做成集成电路的操作模式。集成电路的特点就是体积小、集成度高、成本低，这样的优势使得微带滤波器迅速发展。
通过分辨传输线的类型，可以用来【5】区分微带滤波器和其他种类的微波滤波器。微带滤波器就以它本身的特点来谈，它和微带线的特性相似。比方说：为了方便在平面上作图以及制版，通常情况下会选择改变阻抗或者直接耦合。不过微带的结构问题仍旧不可忽视，虽然主要方面上基本概念和设计框架是相似的，但是微带还是会导致导体带条和接地板之间出现短路的现象，所以像是梳状滤波器这类短路结构在微带系统中很少见。此外，微带结构的损耗也很大，结构难以调整，这些原因都是导致微带滤波器的通带和阻带比其他滤波器低的魁首。
谈及微波滤波器，就需要考虑指标问题【2】：1、频率范围；2、群时延特性；3、阻带衰减；4、通带衰减；5、寄生通带。需要考量的指标越多，那么相对应，对于滤波器的考量也会变多。不仅仅在结构特点上，还有不同的结构它的结算步骤和设计点也是不一样的。毕竟，对于微带滤波器来说，它的主要矛盾点就是分隔频率。为了达到理想条件，第一，要使得通带的衰减值变小，阻带的衰减值变大。第二，通带和阻带之间，它们的衰减值变化频率要快，要求能出现陡峭的跳变。
从眼下的发展情况来看，微带带阻滤波器的发展类型非常多，应用范围也相当广泛，但归结研究重点，在于对该滤波器阻带深度的研究，伴随阻带深度的变化，通带特性是否会随之改变。常见的微带带阻滤波器种类繁多，例如，折线槽、利用介质腔谐振器等等，通过耦合获得良好的带阻特性。
目录
1. 前言 1
1.1 课题的目的和意义 1
1.2 课题当前的研究现状 1
1.3 课题的任务要求和规划 3
2. 微带线及微带带阻滤波器 4
2.1 微带线基础 4
2.1.1 微带的构成 4
2.1.2 微带线的损耗 4
2.1.3 微带线的发展和运用 5
2.2 微带带阻滤波器 6
2.2.1 概述 6
2.2.2 带阻滤波器 8
2.2.3 原型滤波器 8
3. 滤波器的设计 11
3.1 尺寸安排 11
3.2 马刺线介绍 11
3.3 马刺线的结构分析 12
4. 建模与仿真分析 14
4.1 HFSS介绍 14
4.2 模型 14
4.3 仿真结果 16
4.3.1 马刺线结构对滤波器产生的影响 16
4.3.2 不同马刺线的长度L1以及间隔g产生的影响 17
5. 结语 19
参考文献 20
答谢辞 21
前言
1.1 课题的目的和意义
自20世纪70年代中期以来，微带天线和微带阵列作为一种新型天线出现。鉴于它具有低剖面、低成本、易集成等一系列优点，于是吸引大批量人群的注意力【1】。
紧接着，无线通信技术才开始崛起，21世纪之后发展的更为快速。在现代通信系统中对信号传输的质量要求也越来越高，最基本的过滤器元件滤波器在现代通信系统中扮演着相当重要的角色。
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: *351916072*
近年来，伴随着微波集成电路技术的飞速发展，微带电路具有体积小、重量轻、结构简单、加工方便、成本低等优点，这样的优势使得微带电路广受欢迎。滤波器中有一项重要的技术就是尺寸的微型化，考虑到作为微带带阻滤波器，它的优势在于可很轻松的把信号与信号之间的干扰去掉，所以在测试以及通信系统中被大批量运用。时代在发展，信息技术也在不断提高，由于被运用的方向不同，所以微带带阻滤波器所需要具备的性能条件也会变得不一样。比方说：高带内抑制、低带外损耗等等。所以可以得出一个结论，设计出一个微带带阻滤波器需要根据任务要求中提供的工作环境以及产品性能做出相对应的修改。这篇毕业设计的任务要求就是，在微带带阻滤波器里面插入一根马刺线，然后通过HFSS软件仿真后，观察滤波器发生怎样的变化。
其实不考虑微带带阻滤波器，就普通的滤波器来谈，不同类型滤波器的出现，用处则更大。提高信号的传输质量的前提下，降低成本，使得信号过滤的更好。
1.2 课题当前的研究现状
由微带线和微波固体器件组成的混合微波集成电路，通常在分米到毫米的波长范围内使用。微带线作为传输线 电路元件，其在微波电路中的作用，与波导、同轴线没有本质上的区别，所以就本质特点来说，电路的基本原理是一样的，只不过微带在不同的结构上有它自己的特点，这些特点使微带电路元件在类型、设计计算等方面又不同于其他微波的组成部分。
本篇论文主要讲述的是微带带阻滤波器，其中的微带滤波器属于微波滤波器这一个大的范畴，就微波滤波器来谈，它现在普遍被用作为元件，有很多分类。举个例子，以传输线类型可以被分为：1、同轴线滤波器；2、微带滤波器；3、波导滤波器；4、带状线滤波器【6】等等。
微带滤波器以其独特的选频功能而被更多的人注意到，并且也大量的投入生产使用。简单介绍一下这个功能：选频的意思是分隔频率，将频率分隔为需要的和不需要的，然后通过需要的，抑制不需要的。现在，具备选频功能的滤波器在雷达、微波通信领域发展迅猛。对微波滤波器的需要也大大提高。此外促进微带滤波器发展的，不仅是选频这一功能，微波固体器件对于滤波器的发展也起到相当大的作用。比方所参量放大器、固体倍频器等等，这些微波固体器件都是多频率的工作模式。并且这类固体器件大多会被做成集成电路的操作模式。集成电路的特点就是体积小、集成度高、成本低，这样的优势使得微带滤波器迅速发展。
通过分辨传输线的类型，可以用来【5】区分微带滤波器和其他种类的微波滤波器。微带滤波器就以它本身的特点来谈，它和微带线的特性相似。比方说：为了方便在平面上作图以及制版，通常情况下会选择改变阻抗或者直接耦合。不过微带的结构问题仍旧不可忽视，虽然主要方面上基本概念和设计框架是相似的，但是微带还是会导致导体带条和接地板之间出现短路的现象，所以像是梳状滤波器这类短路结构在微带系统中很少见。此外，微带结构的损耗也很大，结构难以调整，这些原因都是导致微带滤波器的通带和阻带比其他滤波器低的魁首。
谈及微波滤波器，就需要考虑指标问题【2】：1、频率范围；2、群时延特性；3、阻带衰减；4、通带衰减；5、寄生通带。需要考量的指标越多，那么相对应，对于滤波器的考量也会变多。不仅仅在结构特点上，还有不同的结构它的结算步骤和设计点也是不一样的。毕竟，对于微带滤波器来说，它的主要矛盾点就是分隔频率。为了达到理想条件，第一，要使得通带的衰减值变小，阻带的衰减值变大。第二，通带和阻带之间，它们的衰减值变化频率要快，要求能出现陡峭的跳变。
从眼下的发展情况来看，微带带阻滤波器的发展类型非常多，应用范围也相当广泛，但归结研究重点，在于对该滤波器阻带深度的研究，伴随阻带深度的变化，通带特性是否会随之改变。常见的微带带阻滤波器种类繁多，例如，折线槽、利用介质腔谐振器等等，通过耦合获得良好的带阻特性。
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