实验二 源-负载耦合的交叉耦合滤波器设计与仿真
实验二 源-负载耦合的交叉耦合滤波器设计与仿真
实验二 源-负载耦合的交叉耦合滤波器设计与仿真一、实验目的1.设计一个源-负载耦合的交叉耦合滤波器2.查看并分析该源-负载耦合的交叉耦合滤波器的S 参数二、实验设备装有HFSS 13.0软件的笔记本电脑一台 三、实验原理交叉耦合滤波器在非相邻谐振腔之间引入了交叉耦合，以得到有限频率传输零点，从而提高了滤波器的选择特性。
一般来讲，一个N 腔交叉耦合滤波器最多能实现N-2个传输零点。
对于给定的一种含有N 个谐振器的滤波器，如果在源与负载之间也引入耦合，则可实现N 个传输零点。
源-负载耦合的交叉耦合滤波器等效电路模型如图所示。
e R 2在上图所示的等效电路模型中，ij M 表示各个谐振腔之间的耦合系数，Si M 、L i M 分别表示源、负载与第i 个腔之间的耦合系数。
SL M 则表示源与负载之间的耦合系数。
整个电路由N 个谐振腔构成，各个谐振腔之间是电感耦合。
对于窄带滤波器，做如下规一化：110=∆=ωω，这里0ω为中心频率，ω∆为相对带宽。
回路矩阵方程为：R)I M (sU I Z E 0++=•=j其中，0U 是将(N+2)×(N+2)阶单位矩阵中第一个元素和最后一个元素令为0，其它元素都保持不变所得的矩阵。
M 是耦合矩阵，是一个(N+2)×(N+2)阶方阵，其中对角线上的元素代表每一个谐振腔的自耦合，它表示每一个谐振腔的谐振频率i f 与滤波器的中心频率o f 之间的偏差。
（在同步调谐滤波器中，我们认为每个谐振腔的自耦合系数的值都取零）。
矩阵中非对角线上的元素表示各个谐振腔之间的耦合系数。
R 矩阵是(N+2)×(N+2)阶方阵，除21)2,2(,)1,1(R N N R =++=R R 非零以外，其它元素值都等于零。
由上可得到该滤波器网络的传输函数：)()(22)(2112Z Z 1N D cof D R R e R i s t L ==其中，)(1N Z cof D 表示Z 矩阵的第一行；第N 列元素的代数余子式；)(Z D 表示Z 矩阵的行列式。
交叉耦合带通滤波器
交叉耦合带通滤波器集团文件版本号：（M928-T898-M248-WU2669-I2896-DQ586-M1988）大学课程设计任务书注：1.课程设计完成后，学生提交的归档文件应按照：封面—任务书—说明书—图纸的顺序进行装订上交（大张图纸不必装订）2.可根据实际内容需要续表，但应保持原格式不变。
指导教师签名：日期：90 2 34 5 57前言微波滤波器是微波系统中重要元件之一，它用来分离或者组合各种不同频率信号的重要元件。
在微波中继通信、卫信通信、雷达技术、电子对抗及微波测量中，具有广泛的应用。
?众所周知，滤波器的设计在低频电路中是用集总参数元件（电感L 和电容C）构成的谐振回路来实现。
但当频率高达300Mhz以上时，低频下的集总参数的LC谐振回路已不再适用了。
这一方面由于当回路的线性尺寸和电磁波的波长可以比拟时，辐射相当显着，谐振回路的品质因数大大下降，因而必须采用分布参数的微波滤波器。
?任何一个微波系统都是由各种各样的微波器件、有源电路和传输线等组成的。
微波元件种类很多。
按传输线类型可分为波导式、同轴式和微带式等；按功能可分为连接元件、终端元件、匹配元件、衰减元件、相移元件、分路元件、波型变换元件、滤波元件等；按变换性质可分为互易元件、非互易元件和非线性元件等。
本文正是根据微波滤波器的特性设计一种微带交叉耦合带通滤波器，要求其小型化、频段规则性高、边缘陡峭，可用于小型化天线系统。
摘要：交叉耦合滤波器具有高选择性、低插入损耗、宽阻带、高的带外截止特性等，已被广泛应用于现代微波通信系统中，本文拟采用高品质谐振腔交叉耦合的形式实现该带通滤波器，结构简单紧凑，通带陡度较高，适合小型化设计，性能较高的天线或雷达双工器等电路使用。
关键词：交叉耦合滤波器、微带线、设计、HFSS一、背景知识1、滤波器的发展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。
交叉耦合滤波器设计正文
第一章滤波器简介和设计思想1、滤波器概念和简介滤波器是通信工程中常用的重要器件，它对信号具有频率选择性，在通信系统中通过或阻断、分开或合成某些频率的信号。
虽然滤波器的物理实现形式多种多样，但其等效电路网络的拓扑结构是相同的。
显然，滤波器的设计要根据各种因素综合考虑。
通常的，滤波器设计中考虑的主要因素有：●体积和重量●品质因数Q●带宽●调谐范围●耦合结构●功率容量●造价根据不同的波段和应用，各种形式的滤波器可以简单的列表见表1.1，其滤波器实物见图1.1。
表1.1 滤波器工程应用频段UHF L/S C X/Ku Ka工艺SAW螺旋介质梳状平面波导梳状SAW介质平面高温超导波导介质波导高温超导平面梳状介质波导平面波导介质平面应用移动通信卫星通信PCS卫星通信MMDS卫星通信卫星通信链接LMDS卫星图1.1 不同形式的滤波器实物照片2、综合，还是优化传统的滤波器设计，采用网络综合的方法。
所谓网络综合，是预先规定元器件特性而用网络去实现的一个过程。
它大致包括三个步骤：提出目标，即理想响应；选用可能的函数去逼近理想响应；设法实现具有逼近函数特性的网络。
由于采用的逼近函数不同，一般有Butterworth综合、Chebyshev综合、椭圆函数综合等滤波器设计方法。
计算机技术的不断发展为滤波器优化设计提供了可能。
是采用综合的方法，还是采用优化的方法完成滤波器设计呢？它们各自的特点见表1.2。
表1.2 综合与优化设计方法的比较综合优化明确的数学和物理意义可能是最优的有效的需要特定的函数有时是困难和耗时的理论较少，更实际公式简单适应市场需要非特定规划的可能是低效率、耗时和非唯一的近年来，随着计算机计算能力的急剧提高和全波电磁仿真软件（如Ansoft）的大力发展，优化的方法好像越来越有效和简单。
但是，无论计算能力多么巨大，仿真软件如何优秀，单纯地依赖优化的方法仍然有其固有的局限性。
首先，优化的方法需要确定优化的变量和代价函数，通常代价函数可以采用实际响应和理想响应的差距，而优化变量的确定就复杂得多，实际中常常是已确定网络的拓扑，优化元件值；或者已确定基本的结构优化物理尺寸等等。
交叉耦合腔体滤波器的设计与实现
系求解 传输零 点的方法 设计 阻带 任 意幅度 特性 的滤波 器 ， 需要求解 一系 列的非线性 方 程组 ， 当传 输零 点 个数 多 于 且 ２ 个时 ， 较为繁琐 口。文献［］ 已给 定的滤 波器 设计 计算 ］ ２在
指标 的基础上 ， 根据 带 内反 射 和带外 衰减 之 和 的关 系可 以 达到确定 滤波 器零点位 置 的 目的 ， 求解 过程 中所需 的判 但 断范 围具 有一定 的随意 性 。 本 文 结合 以上 ２种方 法 ， 利用 带 内反 射 和带 外 衰减
Ｋｅｗｏ ｄ ：ｇ ｎ ｒ ｌ ｅ ｙ ｈ ｖ ｔａ ｓ ｓ ｉｎ ｚ ｒｓ ｏ ｐｉ ｔｉ ；ｒ ｓ—ｏ ｐｉｇ ｆ ｔｒ ｙ ｒｓ ｅ ｅ ａ ｂ ｓ ｅ ；ｒｎ ｍｉｓｏ ｅｏ ；ｃ ｕ ｌ ｍａｒｘ ｃｏ ｓｃ ｕ ｌ ｉ ｅｓ Ｃｈ ｇ ｎ ｎ ｌ
Ｏ 引
言
素 。在通常 的设计 中 ， 传输 零 点 的位置 往往 是根 据 经验或 反复 实验来 进 行 人 为 的确 定 。采 用 由广 义 Ｃ ｅ ｙｈ ｖ函 ｈｂｓｅ
微波滤波 器是 雷 达 系统 、 信 系统 、 量 系 统等 系统 通 测
中最 常见的元器 件之 一 ， 性 能 的优劣 往往 直 接影 响 到整 其
个系 统的质 量 。广义 切 比雪 夫 滤 波 器在 通 带 内产生 等 波
数 的极 值特性 推 导 出传 输 极值 点 频 率与 传 输 零点 的 关 系
方法 ； 基于提出的分析模 型， Ａ ｓｆ ＨＦ Ｓ建立同轴腔体滤 波器 ， 用 ｎ ｏｔ Ｓ 对谐振 腔的本征频率 、 合系数 、 耦 抽头位 置进行仿 真计算。通过 ９０ ６ ＭＨｚ 交叉耦合滤波器实例设计验证 了该综合方法 的有效性 。 关键词 ：广义 ｃ ｅ ｙｈ ｖ 传输零点 ； 合矩 阵； ｈ ｂ ｓｅ ； 耦 交叉耦合 滤波器
《耦合带通滤波器的仿真与设计》范文
《耦合带通滤波器的仿真与设计》篇一一、引言在电子通信系统中，滤波器是一个不可或缺的组成部分。
耦合带通滤波器作为一种特殊的滤波器，能够允许特定频率范围内的信号通过，同时抑制其他频率的信号。
在通信系统、雷达系统、测试设备等领域有着广泛的应用。
本文旨在详细阐述耦合带通滤波器的仿真与设计过程，以期为相关领域的研究人员和工程师提供一定的参考。
二、理论基础在开始设计耦合带通滤波器之前，我们需要了解一些基本的理论知识和设计原理。
1. 滤波器的基本概念：滤波器是一种用于信号处理的电子设备，它可以根据需要选择性地通过或阻止特定频率范围内的信号。
2. 带通滤波器的定义：带通滤波器是一种特殊的滤波器，它允许在特定频率范围内的信号通过，同时抑制其他频率的信号。
3. 耦合带通滤波器的原理：耦合带通滤波器利用电感、电容等元件的耦合作用，实现特定频段的信号传输和抑制。
三、设计步骤设计耦合带通滤波器的过程可以大致分为以下几个步骤：1. 确定指标：根据实际需求，确定滤波器的中心频率、带宽、插入损耗等指标。
2. 选择元件：根据设计指标和实际条件，选择合适的电感、电容等元件。
3. 设计电路：根据所选元件和设计指标，设计出电路图。
这一步需要运用电路理论知识，确保电路的稳定性和性能。
4. 仿真验证：利用仿真软件对设计的电路进行仿真验证，检查是否满足设计指标。
这一步可以帮助我们提前发现设计中可能存在的问题，并进行修改。
5. 制作与测试：将设计好的电路制作成实物，并进行实际测试。
通过测试结果，我们可以对设计进行进一步的优化。
四、仿真过程仿真过程是验证设计可行性的重要环节。
在这里我们主要使用MATLAB软件进行仿真。
1. 建立模型：根据设计好的电路图，在MATLAB中建立相应的模型。
这一步需要确保模型的准确性和可靠性。
2. 设置参数：根据设计指标和实际条件，设置模型的参数。
包括元件的参数、电路的拓扑结构等。
3. 进行仿真：运行仿真程序，观察仿真结果。
滤波器的仿真实验报告
滤波器的仿真实验报告
《滤波器的仿真实验报告》
近年来，滤波器在信号处理领域中扮演着至关重要的角色。
在数字信号处理中，滤波器可以用来去除噪音、提取特定频率的信号以及改善信号的质量。
为了更
好地理解滤波器的工作原理和性能，我们进行了一系列的仿真实验，并撰写了
本报告以总结实验结果。
首先，我们使用MATLAB软件进行了滤波器的仿真实验。
通过输入不同类型的
信号，我们测试了低通滤波器、高通滤波器和带通滤波器的性能。
实验结果表明，这些滤波器能够有效地滤除不需要的频率成分，从而提取出我们感兴趣的
信号。
此外，我们还对滤波器的频率响应、相位响应和群延迟进行了分析，以
评估滤波器在不同频率下的性能表现。
其次，我们利用Simulink工具进行了滤波器的仿真实验。
通过搭建滤波器的模型，并输入不同类型的信号进行仿真，我们观察到了滤波器在时域和频域下的
响应特性。
实验结果显示，滤波器对于不同频率的信号有着不同的响应，并且
能够有效地对信号进行处理和改善。
最后，我们对比了不同类型的滤波器在仿真实验中的性能表现，包括Butterworth滤波器、Chebyshev滤波器和Elliptic滤波器等。
通过比较它们在频率响应、相位响应和群延迟等方面的表现，我们得出了不同滤波器的优缺点，
并为不同应用场景下的滤波器选择提供了参考依据。
综上所述，通过滤波器的仿真实验，我们更深入地理解了滤波器的工作原理和
性能特性，为信号处理领域的应用提供了重要的参考依据。
我们相信，本报告
将对相关领域的研究和实践工作具有一定的指导意义。
一种新型交叉耦合微带滤波器的设计
一种新型交叉耦合微带滤波器的设计
一种新型交叉耦合微带滤波器的设计
曹锐;孙振鹏
【摘要】文章通过对当前一种先进微带滤波器进行等效电路分析,并进行多方位的仿真和拟合计算,最终设计出6阶高选择性微带滤波器,理论分析和全波仿真结果近似一致;该滤波器不仅尺寸小,而且通带性能好,带外抑制度高;可广泛应用于平面电路中,在MMIC、超导技术等先进电路中也有很高的使用价值.
【期刊名称】《合肥工业大学学报（自然科学版）》
【年(卷),期】2006(029)004
【总页数】4页(P444-447)
【关键词】微带滤波器;开环谐振器;耦合系数
【作者】曹锐;孙振鹏
【作者单位】华东电子工程研究所,安徽,合肥,230031;合肥工业大学,电气与自动化工程学院,安徽,合肥,230009;华东电子工程研究所,安徽,合肥,230031
【正文语种】中文
【中图分类】工业技术
第 29 卷第 4 期 2006 年 4 月合肥工业大学学报（自然科学版）JOURNAL OF HEFEi UNIVERSITY OF TECHNOLOGY Vol.29No.4Apr.2006 一种新型交叉搞合微带滤波器的设计曹锐J,2 ，孙振鹏1(1.华东电子工段研究所．安徽合肥 230031 : 2.合肥工业大学电气与自动化工程学院．安徽合肥230009)摘要：文章通过对当前一种先进微带滤波器进行等效电路分析，并进行多方位的仿真和拟合计算，敲终。
南昌大学HFSS工程应用仿真实验报告：1~8
《工程电磁场数值计算与仿真》实验报告学院：信息工程系：电子信息工程专业：通信工程班级：通信133班学号：6102213930学生姓名：陈佳日期：2016.06.16实验一 交叉耦合滤波器设计与仿真一、设计指标要求：中心频率：910MHz 带宽：40MHz 带内反射：< 20dB带外抑制：在MHz 处>20dB此滤波器通过三腔微带结构(环形谐振器)实现。
选用介质板的相对介电常数为εr =1.8，厚度为h =1.27mm 。
腔体为半波长方腔结构，腔间耦合程度通过腔间距离来控制，使得滤波器谐振频率在910MHz 。
最终获得反射系数和参数系数曲线的仿真结果。
二、实验设备：PC 机、HFSS 仿真软件。
三、设计原理：具有带外有限传输零点的滤波器，常常采用谐振腔多耦合的形式实现。
这种形式的特点是在谐振腔级联的基础上，非相邻腔之间可以相互耦合，即”交叉耦合”甚至可以采用源与负载也与谐振腔耦合，以及源与负载之间的耦合。
HFSS 仿真实现对滤波器贴片和馈电的建模，然后介绍端口和边界的设置，最后生成了反射系数和传输系数曲线的仿真结果。
滤波器采用三腔微带环形滤波器，其耦合矩阵为：0.30374 1.282050.435231.282050.213091.282050.43523 1.282050.30764M ⎡⎤⎢⎥⎢⎥=-⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎣⎦四、设计仿真步骤：（1）建立新的工程为了方便建立模型，在Tool>Options>HFSS Options 中将Duplicate boundaries withgeometry 复选框选中。
（2）设置求解类型➢ 在菜单栏中点击HFSS>Solution Type>Driven Model>OK. （3）设置模型单位➢ 在菜单栏中点击Modeler>Units>mm. （4）建立滤波器模型 ➢ 建立介质基片1） 在菜单栏中点击Draw>Box 或者在工具栏中点击按钮。
实验一 交叉耦合滤波器设计与仿真
实验一 交叉耦合滤波器设计与仿真一、 实验目的1.设计一个交叉耦合滤波器2.查看并分析该交叉耦合滤波器的S 参数二、 实验设备装有HFSS 13.0软件的笔记本电脑一台三、 实验原理具有带外有限传输零点的滤波器，常常采用谐振腔多耦合的形式实现。
这种形式的特点是在谐振腔级联的基础上，非相邻腔之间可以相互耦合即“交叉耦合”，甚至可以采用源与负载也向多腔耦合，以及源与负载之间的耦合。
交叉耦合带通滤波器的等效电路如下图所示。
在等效电路模型中，e1表示激励电压源，R1、R2分别为电源内阻和负载电阻，ik （k=1,2,3,…,N ）表示各谐振腔的回路电流，Mij 表示第i 个谐振腔与第k 个谐振腔之间的互耦合系数(i,j=1,2,…,N ，且i ≠j)。
在这里取ω0=1，即各谐振回路的电感L 和电容C 均取单位值。
Mkk （k=1,2,3,…,N ）表示各谐振腔的自耦合系数。
n 腔交叉耦合带通滤波器等效电路如下图所示:这个电路的回路方程可以写为或者写成矩阵方程的形式：I R M sU ZI E )(0++==j 其中，⎪⎭⎫ ⎝⎛-=+=ωωωω11j j j s 一般来讲，频率都归一成1，即ω≈ω0=1,则其中E 为电压矩阵，I 为电流矩阵，Z 为阻抗矩阵，U0是N ×N 阶单位矩阵。
M 是耦合矩阵，它是一个N ×N 阶方阵，形式如下：其中对角线上的元素代表每一个谐振腔回路的自耦合，表示每一个谐振腔的谐振频率fi 与中心频率f0之间的偏差。
（在同步调谐滤波器中，认为它们的值都取零）。
R 矩阵是N ×N 阶方阵，除R(1,1)=R1，R (N,N)=R2为非零量以外，其它元素值都等于零。
那么，这个电路的传输函数可以写为其中，D(cofZ1N)表示Z 矩阵第一行、第N 列元素的代数余子式，D(Z)表示Z 矩阵的行列式。
相应地,通带增益频响特性为取 n =3，可得 3×3 阶耦合矩阵M ：3阶椭圆函数滤波器的低通增益函数修正为：其中上述方法中的等波纹系数也必须进行修正，修正方法有下列两种：(1)取n F 导数为零的点，得到(－1，1)内各点的最大值α，有：(2)令标准椭圆函数与修正后的椭圆函数在边带上的衰减相等，从而求得修正后的纹波系数：四、 实验内容设计一个交叉耦合滤波器，其指标要求如下：中心频率：910MHz带宽：40MHz带内反射：< 20dB带外抑制：在MHz 处>20dB此滤波器通过三腔微带结构(环形谐振器)实现。
交叉耦合滤波器设计
腔体交叉同轴滤波器设计传输零点位置的判定图中A、B端口间的串联电感代表感性耦合，对传输信号相移约−90o，串联电容表示容性耦合，对传输信号相移约+90o。
并联电容电感回 路代表谐振器，在谐振点处相移为零，在谐振频率低端呈现约+90o相移，在谐振频率高端呈现约−90o相移。
因此，滤波器的交叉耦合可 用示意图2表示，图中含有编号的圆圈代表谐振器，其间的电感与电容表示谐振器之间的耦合关系，其他数字表示信号相移度数。
如果首尾输入输出谐振器(图2中1与3或1与4)间的各传输通道附加相移相反，传输信号破坏性叠加的结果会 在传输通带带边生成传输零点，谐振器的相移特性决定了传输零点在通带高端或低端，而交叉耦合强度决定其距通带中心的位置，耦合越 强，传输零点距通带越近。
因此，图2中的交叉耦合确定了传输零点的相对位置与个数。
在图2中，结构(a)的传输通带高端带边出现一个 传输零点，这是由于只有在谐振器2的谐振频率高端，主传输通道(1→2→3：相移为−90o−90o−90o=−270o)与交叉耦合通道(1→3：相 移为−90o)间的相移才是相反的；结构(b)在通带低端带边出现一个传输零点；结构(c)在通带高端与低端带边各出现一个传输零点；结构 (d)中不出现实频率传输零点，但出现虚频率零点，使其通带内的群时延特性更平坦[1]；结构(e)中两条交叉耦合通道导致通带高端带边出 现两个传输零点；结构(f)中两条交叉耦合通道使得通带低端带边出现两个传输零点。
新锐科技技术部2007-12-28腔体布局的设计根据设计目标，依据上文的零点判定方法，选 择布局由于分布参数电路的特点，交叉耦合多为 平面内实现；实现交叉的方法有限；偶数 节数耦合器多用并排方式，奇数可以是中 线对称结构一下实例一个PHS频段的滤波器设 计，选择4节设计，1-4节交叉inout*红色箭头表示交叉耦合；可以有多 种选择新锐科技技术部2007-12-28耦合系数选择耦合系数选择难度较大，因为我不会复杂的矩阵计算，看都看不懂惭愧。
交叉耦合技术及LC滤波器设计分析
Ａｎ ｌ ｓｓ ｏ ｏ ｓ ｃ ｕ ｌｄ Ｆｉ ｅ ｃ ｎ ｌｇ ｎ ｓｇ ｆ ＬＣ ｌ ｒ ａｙ ｉ ｆ Ｃｒ ｓ－ ｏ ｐ ｅ ｌ ｒ Ｔｅ ｈ ｏ ｏ ｙ ａ ｄ Ｄｅ ｉｎ ｏ ｔ Ｆｉ ｅ ｔ
ＸＩ Ｍｉ ｇ Ａ ｎ ，ＣＨＥＮ ａ — ｕ ｎ Ｘｉｏ ｇ ａ ｇ
【 摘 要 】对 滤 波 器 交 叉 耦 合 技 术 进 行 了研 究 ， 析 了交 叉 耦 合 的矩 阵理 论 ， 大致 分 析 了其 拓 扑 结构 。从 理 论 上提 出 了 交叉 耦合 分 并
三 维 拓 扑 模 型 ， 对 于 实 际 应用 中 的 二维 拓 扑 模 型 ， 种 结 构 更 为 简 单 ， 能 充分 利 用 各个 耦 合 腔 之 间 的 耦合 结 构 。把 交 叉 耦合 结 相 这 更
ｍｅ ｓｏ ａ ｄ ｌ ｔ ｉ ｓｒ ｃ ｕ ｅ ｉ ｓｍｐ ｅ ｎ ｅ ｉｌ ． Ａｎ ｈ ｅ ｈ ｏ ｏ ｆ ｃ ｏ ｓ ｃ ｕ ｌ ｇ ｉ ｕ ｅ ｎ ｔ ｅ ｄ ｓｇ ｆ Ｌ ｌ ｒ ｎ ｉｎ ｌ ｍｏ ｅ ， ｈ ｓ ｔ ｔ ｒ ｓ ｉ ｌｒ ａ ｄ ｆ ｘ ｂ ｅ ｕ ｌ ｄ ｔ ｅ ｔｃ ｎ ｌ ｇ ｏ ｒ ｓ — ｏ ｐ ｉ ｓ ｓ ｄ ｉ ｈ ｅ ｉｎ ｏ Ｃ ｆ ｔ ， ｙ ｎ ｉ ｅ
该拓 扑图为非对称 结构 ， １ 有 ２个耦合 结构 ， 以在 可
带外产生 ５个传输零点 。 为了通用起见 ， 分析其 归一化的 原型滤波器 ， 其通带从 ［１ １， ＿ ，］５个带外传输零 点分别是一
Ｐ ｒｓ‘ ａ ｎｉａ ｉｎ ａｔ Ｉ ｎｌ ｔ ｓ ｝ ｅ ｏ
文 章 编 号 ：０ ２ ８９ （０ ８ １— ０ ９ ０ １０ — ６ ２ ２０ ）０ ０ １ － ３
交叉耦合技术及 Ｌ Ｃ滤波器设计分析 ・ 设 ・ 实 计 用
交叉耦合滤波器的研究
第五章对全文和作者硕士期间的研究工作进行了总结,并简略地展望了今后微波滤波器的发展前景。
4.学位论文涂治红交叉耦合滤波器的综合理论研究2007
射频/微波滤波器是现代通信系统中必不可少的组成部分。随着现代移动通信和卫星通信技术的迅速发展,可用的频谱资源日益紧张,系统对滤波器的技术指标要求,包括矩形度、体积和重量等的要求也越来越严格。传统Butterworth和Chebyshev滤波器已经难以满足要求。引入具有有限传输零点的交叉耦合结构的滤波器是目前最常用的选择。因此开展有关交叉耦合结构的滤波器综合理论和实现技术的研究具有重要意义的。
第三章,论述了本论文所设计的LTCC带通滤波器、低通滤波器和一个用于GSM和DCS双频通信系统中的LTCC双工器。在设计中应用了交叉耦合的概念,并给出了相应的等效电路。带通滤波器的设计中通过引入交叉耦合,显著地改善了滤波器通带边缘的频率选择性。低通滤波器的设计中尝试性地使用了交叉耦合,在滤波器的阻带内产生额外的传输零点,明显改善了滤波器的频响特性,减少了滤波器中所使用的元件的个数。文中还成功地设计了一个用于GSM和DCS双频通信系统中的双工器,其插入损耗低、反射损耗小,在1.6×3.2×1.2mm3的小尺寸内实现了国外同类产品的指标。
首先,在回顾微波滤波器一般设计理论的基础上,研究了交叉耦合理论。给出了交叉耦合滤波器的等效电路模型,分析了标准椭圆函数与交叉耦合电路传输函数的差异,提出了准椭圆函数的修正方法。接着,给出了一般交叉耦合滤波器耦合矩阵的三种求解方法,并以此为基础,给出了若干设计实例。最后,深入研究了源一负载耦合交叉耦合滤波器的综合设计理论,给出其等效电路模型以及耦合矩阵的解析求解方法,并在此基础上设计了两种结构新颖的六边形源一负载耦合交叉耦合微带滤波器。测试数据、仿真响应曲线与理论分析结果一致性良好,这不但证明了这种新型滤波器在满足设计要求和增加带外零点的同时能够减小几何尺寸,同时也验证了本文提出的综合设计方法的有效性。
基于交叉耦合和源-负载耦合的W波段准椭圆波导滤波器[发明专利]
![基于交叉耦合和源-负载耦合的W波段准椭圆波导滤波器[发明专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/6a4a446aa0116c175e0e487d.png)
专利名称：基于交叉耦合和源-负载耦合的W波段准椭圆波导滤波器
专利类型：发明专利
发明人：丁江乔,刘冬,史生才
申请号：CN201811631614.4
申请日：20181228
公开号：CN109494437A
公开日：
20190319
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明公开了基于交叉耦合和源‑负载耦合的W波段准椭圆波导滤波器，其中：包括依次连接的源端、第一谐振腔、第二谐振腔、第三谐振腔、第四谐振腔和负载端；相连谐振腔间磁耦合，第一谐振腔与第四谐振腔之间交叉电耦合，实现一对传输零点，源端与负载端之间形成源‑负载磁耦合，形成另一对传输零点。
本发明具有4个传输零点，结构简单易实现，能有效提高探测系统的整体性能。
申请人：南京信息工程大学
地址：210044 江苏省南京市江北新区宁六路219号
国籍：CN
代理机构：南京钟山专利代理有限公司
代理人：戴朝荣
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《2024年耦合带通滤波器的仿真与设计》范文
《耦合带通滤波器的仿真与设计》篇一一、引言随着通信技术的不断发展，信号的频率范围日益增加，同时对于信号的质量要求也变得越来越高。
滤波器是信号处理过程中的关键器件之一，具有在指定频带内过滤杂散信号、降低噪声干扰的作用。
而带通滤波器，特别在通信系统中的应用尤其广泛，因其能仅在某一特定的频段范围内通过信号，起到阻隔或滤除高频与低频信号的作用。
本文将详细介绍耦合带通滤波器的仿真与设计过程。
二、耦合带通滤波器的基本原理耦合带通滤波器是一种特殊的带通滤波器，其工作原理主要基于电路中的耦合效应和滤波器的频率选择特性。
该滤波器通过特定的电路结构，如谐振电路、耦合电容等，实现对于特定频率范围内的信号的传输和对于其他频率的信号的抑制。
三、设计步骤1. 确定设计指标：首先需要明确滤波器的设计指标，如中心频率、带宽、插入损耗、回波损耗等。
这些指标将直接决定滤波器的性能。
2. 选择拓扑结构：根据设计指标，选择适合的滤波器拓扑结构。
对于耦合带通滤波器，常见的拓扑结构包括梳状线型、枝节线型等。
3. 确定元件参数：根据所选的拓扑结构和设计指标，确定滤波器中各个元件的参数，如电容、电感等。
4. 仿真验证：利用仿真软件对设计的滤波器进行仿真验证。
通过调整元件参数，优化滤波器的性能。
5. 制作与测试：根据仿真结果，制作实际的滤波器并进行测试。
通过测试结果与仿真结果的对比，验证设计的正确性。
四、仿真设计本文以枝节线型耦合带通滤波器为例，详细介绍仿真设计过程。
1. 拓扑结构选择：选择枝节线型拓扑结构作为本次设计的滤波器结构。
2. 确定元件参数：根据设计指标和拓扑结构，确定滤波器中各个元件的参数。
如采用不同长度的传输线来实现枝节线的功能，调整各段传输线的长度以获得期望的频响特性。
同时确定谐振器的尺寸、数量及电容、电感的值等关键参数。
3. 仿真验证：将设计好的元件参数输入到仿真软件中，进行仿真验证。
通过调整元件参数和优化电路结构，使滤波器的性能达到设计指标要求。
交叉耦合型滤波器的小型化设计及仿真
文章编 号 ： １ ６ ７ ３ — ９ ９ ６ ５ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ６ — ４ ９ ９ — ０ ６
交 叉耦 合 型 滤 波 器 的小 型 化 设 计及 仿 真
杨 永 侠 ，王 亚 亚
（ 西 安 工 业 大 学 电子 信 息 工 程 学 院 ， 西安 ７ １ ０ ０ ２ １ ）
6结论文中通过对所设计的交叉耦合型滤波器的性能参数进行仿真表明减小谐振器的长度中心频率变大增大谐振器的耦合间距滤波器的带内与带外衰减变大减小抽头位置滤波器的反射系数变大根据以上的结论设计出同样指标要求的平行耦合型滤波器与发夹型滤波器交叉耦合型滤波器的体积相对于平行耦合型减少了373相对于发夹型减少了1863实现了滤波器的小型化满足微波通信中滤波器的小尺寸质量轻的市场要求具有良好的应用前景
厂 ■■
线 的 特 陛
２ 交叉耦合滤波器的设计过程
２ ． １ 设计 实例
文 中设 计 的交叉 耦合 型带 通滤波 器指 标如 下 ： 通带 ３ ． ０ ～３ ． １ ＧＨｚ ， 带 内衰减 小于 ２ ｄ Ｂ， ２ ． ８ ＧＨｚ
（ ａ ）微 带 耦合 单元 （ ｂ ）采 用Ｊ 倒 簧 器 的等 效 电 路
第 ３ ３卷第 ６ 期 ２ ０ １ ３ 年 ６ 月
西
安
工
业
大
学
学
报
Ｖｏ １ ． ３ ３ Ｎｏ ． ６
Ｊ ｏ ｕ ｒ ｎ ａ ｌ ｏ ｆ Ｘｉ ’ ａ ｎ Ｔｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｉ ｃ ａ ｌ Ｕｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ
Ｊ ｕ ｎ ．２ ０ １ ３
关键词 ： 交叉耦合 ； 带通滤波器 ； 小型化； 物理参数
中 图号 ： ＴＧ１ ７ ４ ． ４ ４ 文 献标 志码 ： Ａ
HFSS仿真工程实例 (微波器件)
第5章工程实例
5.1 微波无源元件 5.2 微波天线设计 5.3 信号完整性设计 5.4 电磁兼容问题研究
第5章工程实例
5.1微波无源元件
5.1.1滤波器的基本响应
滤波器响应的一般形式可以写为
G 2 S 21 j
2
1 1 2 Fn2 j
M 2, N 1
M 3, N 1
M N 1, N
（5-1-28）
第5章工程实例 其中对角线上的元素代表每一个谐振腔回路的自耦合，表 示每一个谐振腔的谐振频率 fi 与中心频率 f0 之间的偏差。 （在同步调谐滤波器中，认为它们的值都取零）。R 矩阵 是N×N阶方阵，除R(1,1)=R1，R (N,N)=R2为非零量以外， 其它元素值都等于零。那么，这个电路的传输函数可以写
L As 10 1 n INT lg 2 lg s 1
（5-1-8）
其中，INT［］表示取［］内的整数部分。
第5章工程实例
2.Chebyshev响应
Chebyshev逼近函数是微波工程中最常用的一类函数。 其响应函数为
S 21 j
（5-1-1）
其中，ε为波纹常数，Fn为一个滤波器网络的响应函数， ω 为归一化频率。由上式可知，滤波器网络的插入损耗
可写为
LA 10lg
1 S 21 j
2
ห้องสมุดไป่ตู้dB
（5-1-2）
第5章工程实例 对于一个无源、无耗的二端口网络，有 |S11|2+|S21|2=1 ， 则滤波器网络的回波损耗为
e1 R1 s 0 jM 12 0 jM 13 0 jM 1, N 1 0 jM 1N jM 12 s jM 23 jM 2, N 1 jM 2 N jM 13 jM 23 s jM 3 N jM 1, N 1 jM 2, N 1 jM 3, N 1 s jM N 1, N jM 1N i1 i jM 2 N 2 jM 3n i3 jM N 1, N i N 1 s R2 iN
《耦合带通滤波器的仿真与设计》范文
《耦合带通滤波器的仿真与设计》篇一一、引言在现代电子通信系统中，滤波器作为信号处理的关键元件，其性能的优劣直接影响到整个系统的性能。
耦合带通滤波器作为其中的一种重要类型，其设计及仿真过程对于提高通信系统的抗干扰能力和信号传输质量具有重要意义。
本文将详细介绍耦合带通滤波器的仿真与设计过程，以期为相关领域的研究人员和工程师提供一定的参考。
二、耦合带通滤波器的基本原理耦合带通滤波器是一种能够允许特定频段信号通过，同时抑制其他频段信号的滤波器。
其基本原理是通过合理的电路结构和元件参数，使滤波器在特定频率范围内具有较高的选择性。
耦合带通滤波器的设计涉及到电路理论、电磁场理论、滤波器理论等多个领域的知识。
三、耦合带通滤波器的设计步骤1. 确定设计要求：根据系统需求，确定滤波器的中心频率、带宽、插入损耗、回波损耗等指标。
2. 选择滤波器类型：根据设计要求，选择适合的滤波器类型，如微带线型、同轴线型等。
3. 设计电路结构：根据所选滤波器类型，设计合理的电路结构，包括耦合线的长度、间距、阻抗等参数。
4. 计算元件参数：通过电磁场仿真软件，计算电路中各元件的参数，如电容、电感等。
5. 优化设计：根据仿真结果，对电路结构及元件参数进行优化，以达到设计要求。
四、耦合带通滤波器的仿真在完成设计后，需要通过仿真软件对滤波器进行仿真，以验证其性能。
常用的仿真软件包括ADS、HFSS等。
仿真过程中，需要设置合理的仿真参数，如信号源、负载等，以模拟实际工作环境。
通过仿真，可以观察到滤波器的频率响应、插入损耗、回波损耗等性能指标，从而评估滤波器的性能是否满足设计要求。
五、实验与测试仿真完成后，需要通过实验与测试来验证滤波器的实际性能。
实验过程中，需要搭建实际的电路系统，将设计的滤波器接入系统进行测试。
测试过程中，需要使用各种仪器和工具来测量滤波器的性能指标，如频谱分析仪、网络分析仪等。
通过实验与测试，可以获得滤波器的实际性能数据，从而评估设计的准确性和可靠性。
交叉耦合滤波器的综合设计
其中
②
y11 y22
y2 12
z11
y22 y
z22
y11 y
z12
z21
y12 y
y21 y
将V2 I2Z02 代入基本方程②，可得
I2
y11
y21 Z02
y I1
再代入①得：
V1
z11
1 y22
Z02
z22 Z02
I1
=>
输入阻抗
Z11 ( s)
V1 I1
z11
1 y22
构造一组满秩基 rank(T)=N
T1k T2k T1,N 1 T1N
T
TNk TNk TN ,N 1 TNN
保持 T 的首尾行不变！对这组基进行正交变换，就能得到一组标准正交基，即正交矩
阵 T。
最后由 M T T t 求出耦合矩阵。
以上求解的是源阻抗和负载归一化后的耦合矩阵，去归一化的方法为：
求偶、奇次多项式：
其中 m、n 分别为偶、奇次多项式
ei 和 fi 分别是 E(s)和 F(s)的实系数，因此 m1 的奇次项系数为 0，n1 的偶次项系数为 0
在偶阶情况下，n1 阶数小于 m1，将 n1 提出
=>
由于 y21 和 y22 的分母相同， y21 分子和 S21(s) 有相同的传输零点，得：
M T T t 其中 diag 1, 2 , 3,, N ，i 是-M 的特征值，且T T t I
代入上式：
等式右边可化为
即
将前面求得的 y21(s) 和 y22 (s) 的表达式代入，即可求出 T 的第一行和最后一行
其中 ， 分别是
和
各个特征根的留数。
《耦合带通滤波器的仿真与设计》范文
《耦合带通滤波器的仿真与设计》篇一一、引言随着无线通信技术的飞速发展，滤波器作为电子电路中的关键部件，对于提高系统性能具有重要的作用。
带通滤波器（Band-Pass Filter，BPF）因其可以传输某一特定频率范围的信号，被广泛应用于各种通信系统、信号处理及测控电路中。
而耦合带通滤波器作为一种特殊结构的带通滤波器，其性能优化及设计方法成为研究的热点。
本文旨在探讨耦合带通滤波器的仿真与设计方法，为相关研究提供参考。
二、耦合带通滤波器的基本原理耦合带通滤波器主要由电感、电容等元件构成，通过特定的电路结构实现频率选择功能。
其基本原理是利用电路中的电感和电容对不同频率的信号进行阻抗匹配，使特定频率范围的信号得以通过，而其他频率的信号则被抑制或衰减。
耦合带通滤波器的设计涉及到电路元件的选取、参数计算及电路结构的优化等方面。
三、耦合带通滤波器的设计1. 设计指标与要求在设计耦合带通滤波器时，首先需要明确设计指标与要求。
包括中心频率、带宽、插入损耗、回波损耗等。
这些指标将直接影响到滤波器的性能。
2. 电路元件的选择与参数计算根据设计指标，选择合适的电感、电容等电路元件。
电感、电容的参数计算是设计过程中的关键步骤，需要根据滤波器的拓扑结构、工作频率等因素进行计算。
此外，还需考虑元件的精度、稳定性及成本等因素。
3. 电路结构的优化电路结构的优化是提高耦合带通滤波器性能的重要手段。
通过对电路结构进行调整、改进，可以提高滤波器的带宽、降低插入损耗、提高回波损耗等性能指标。
常用的优化方法包括拓扑结构的选择、元件的布局、接地处理等。
四、耦合带通滤波器的仿真仿真是一种重要的设计手段，可以帮助设计师在制作实物之前预测滤波器的性能。
通过仿真软件，可以建立耦合带通滤波器的电路模型，对电路元件的参数进行调整，观察滤波器的性能变化。
仿真结果可以为设计提供参考，减少制作成本及风险。
五、实验与结果分析在完成耦合带通滤波器的设计后，需要进行实验验证。
实验一交叉耦合滤波器设计与仿真
实验一交叉耦合滤波器设计与仿真、实验目的1•设计一个交叉耦合滤波器 2•查看并分析该交叉耦合滤波器的 S 参数、实验设备装有HFSS 13.0软件的笔记本电脑一台 三、实验原理具有带外有限传输零点的滤波器， 常常采用谐振腔多耦合的形式实现。
这种形式的特点 是在谐振腔级联的基础上，非相邻腔之间可以相互耦合即“交叉耦合”，甚至可以采用源与负载也向多腔耦合，以及源与负载之间的耦合。
交叉耦合带通滤波器的等效电路如下图所示。
在等效电路模型中，el 表示激励电压源，R1、R2分别为电源内阻和负载电阻，ik( k=1,2,3,…,N ) 表示各谐振腔的回路电流，Mj 表示第i 个谐振腔与第k 个谐振腔之间的互耦合系数 (i,j=1,2,…,N ,且 片j)。
在这里取3 0=1,即各谐振回路的电感 L 和电容C 均取单位值。
Mkk(k=1,2,3,…,N )表示各谐振腔的自耦合系数。
n 腔交叉耦合带通滤波器等效电路如下图所示：这个电路的回路方程可以写为e 1 R 1 sjM 12 jM 13 jM 1, N 1 jM 1N 11 0 jM 12sjM 23jM2, N 1 jM 2N 12 0 jM 13jM 23sjM3, N 1 jM 3n i 3jM 1 ,N 1jM 2 ,N 1 jM 3, N 1s jM N 1 ,N1 N 1 0jM 1 N jM 2 NjM 3NjM N 1 ,Ns R 2i Ne 1M121F1 1FM2k1FMk,N 1.1F1,N1F1 1皿恢r MkN 'M2,N 1或者写成矩阵方程的形式：E ZI (sU ojM R)lR 1k41，N一般来讲，频率都归一成 1，即3 0=1,则jM ijj M j jM i j其中E 为电压矩阵，1为电流矩阵， Z 为阻抗矩阵，Z sU o jM oRU0是N X N 阶单位矩阵。
M 是耦合矩阵，它是一个N X N阶方阵，形式如下:0 M 12 M 13M1, N 1M 1 NM 12M 23M 2,N 1M 2 NM 13MM 23M3, N 1M 3 NM 1 , N 1 M 2, N 1 M 3 , N 1M N 1, NM 1 NM 2 NM 3NM N 1, N其中对角线上的元素代表每一个谐振腔回路的自耦合，表示每一个谐振腔的谐振频率 fi 与中心频率f0之间的偏差。
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实验二 源-负载耦合的交叉耦合滤波器设计与仿真一、实验目的1.设计一个源-负载耦合的交叉耦合滤波器2.查看并分析该源-负载耦合的交叉耦合滤波器的S 参数二、实验设备装有HFSS 软件的笔记本电脑一台 三、实验原理交叉耦合滤波器在非相邻谐振腔之间引入了交叉耦合，以得到有限频率传输零点，从而提高了滤波器的选择特性。
一般来讲，一个N 腔交叉耦合滤波器最多能实现N-2个传输零点。
对于给定的一种含有N 个谐振器的滤波器，如果在源与负载之间也引入耦合，则可实现N 个传输零点。
源-负载耦合的交叉耦合滤波器等效电路模型如图所示。
e R 2在上图所示的等效电路模型中，ij M 表示各个谐振腔之间的耦合系数，Si M 、L i M 分别表示源、负载与第i 个腔之间的耦合系数。
SL M 则表示源与负载之间的耦合系数。
整个电路由N 个谐振腔构成，各个谐振腔之间是电感耦合。
对于窄带滤波器，做如下规一化：110=∆=ωω，这里0ω为中心频率，ω∆为相对带宽。
回路矩阵方程为：R)I M (sU I Z E 0++=•=j其中，0U 是将(N+2)×(N+2)阶单位矩阵中第一个元素和最后一个元素令为0，其它元素都保持不变所得的矩阵。
M 是耦合矩阵，是一个(N+2)×(N+2)阶方阵，其中对角线上的元素代表每一个谐振腔的自耦合，它表示每一个谐振腔的谐振频率i f 与滤波器的中心频率o f 之间的偏差。
（在同步调谐滤波器中，我们认为每个谐振腔的自耦合系数的值都取零）。
矩阵中非对角线上的元素表示各个谐振腔之间的耦合系数。
R 矩阵是(N+2)×(N+2)阶方阵，除21)2,2(,)1,1(R N N R =++=R R 非零以外，其它元素值都等于零。
由上可得到该滤波器网络的传输函数：)()(22)(2112Z Z 1N D cof D R R e R i s t L ==其中，)(1N Z cof D 表示Z 矩阵的第一行；第N 列元素的代数余子式；)(Z D 表示Z 矩阵的行列式。
对上式做进一步分析，可以发现：其分子多项式与分母多项式是同阶多项式。
因此，必须选择分子分母同阶的函数形式作为源．负载耦合交叉耦合滤波器的逼近函数。
一般情况下，我们可以通过将奇数阶椭圆函数的分子多项式舍去一个零点，或者直接选择偶数阶椭圆函数作为逼近函数。
这里需要指出的是，两种逼近函数的构造方法，都必须对波纹系数做一定的修正。
将滤波器看作一个二端口网络，那么其导纳矩阵为()()()()()()()()()()⎥⎦⎤⎢⎣⎡-+⎥⎦⎤⎢⎣⎡=⎥⎦⎤⎢⎣⎡=⎥⎦⎤⎢⎣⎡=∑=k k k k N k k n n n n d r r r r j s K K j s y s y s y s y s y s y s y s y s y 2221121110022211211222112111001λY这里假设源和负载阻抗相等并设为1Ω，则当N 为偶数时，()()()()()s m s n s y s y s y d n 112222==()()()()[]()s m s P s y s y s y d n 12121ε==当N 为奇数时，()()()()()s n s m s y s y s y d n 112222==()()()()[]()s n s P s y s y s y d n 12121==其中，()()()()Λ++++++=22211001Re Im Re s f e s f e j f e s m()()()()Λ++++++=22211001Im Re Im s f e j s f e f e j s n其中：ei 、fi 分别是F(s)、E(s)的复系数，i=0,1,2,…,N ；F(s)、E(s)分别是反射函数的分子、分母多项式。
而对于一个含源-负载交叉耦合的滤波器，其第k 个谐振腔单元电路（如图下图所示）的传输矩阵A （这里忽略了每一个谐振腔之间的耦合）为⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡+-=kL Sk kL Sk k k SkkL k M M M M jB sC M M 0A第k 个谐振腔与源、负载之间的耦合SLSLMN 腔源-负载耦合交叉耦合滤波器拓扑结构根据传输矩阵A 与导纳矩阵Y 之间的转换关系，求得对应的Y 矩阵：()()()()()⎥⎦⎤⎢⎣⎡+=⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡+=⎥⎦⎤⎢⎣⎡=2222211211111kL kL Sk kL Sk Sk k k Sk kL kLSkk k kL Sk k k k kk M M M M M M jB sC M M M M jB sC M M s y s y s y s y Y整个网络的短路导纳矩阵为各子网络的导纳矩阵之和()()()()()()()()∑∑==⎥⎦⎤⎢⎣⎡++⎥⎦⎤⎢⎣⎡=⎥⎦⎤⎢⎣⎡+=⎥⎦⎤⎢⎣⎡=N k kL kLSk kL Sk Sk k k SL SL Nk k k k k SL M M M M M M jB sC M M j s y s y s y s y s y s y s y s y 12212221121122211211100Y Y观察上式，得到MSL=K0，Ck=1，Bk=-λk ，M2Lk=r22k ，MSkMLk=r21k 。
这样，就可以确定出耦合矩阵,再根据实际结构耦合的可实现性，对耦合矩阵进行相似变换，从而确定可以实现的耦合矩阵。
四、实验内容设计一个源-负载耦合的交叉耦合滤波器，其指标要求如下：中心频率：相对带宽：带内回波损耗：20dB阻带最小衰减：25dB此滤波器通过微带结构实现。
选用介质板的材料为氧化铝陶瓷，其相对介电常数为εr=，厚度为h =。
该设计与仿真采用两腔谐振器，最终获得反射系数和参数系数曲线的仿真结果。
五、实验步骤1.建立新工程了方便建立模型，在Tool>Options>HFSS Options中讲Duplicate Boundaries with geometry 复选框选中。
2.将求解类型设置为激励求解类型：（1）在菜单栏中点击HFSS>Solution Type。
（2）在弹出的Solution Type窗口中(a)选择Driven Modal。
(b)点击OK按钮。
3.设置模型单位（1）在菜单栏中点击3D Modeler>Units。
（2）在设置单位窗口中选择：mm。
4.建立滤波器模型（1）首先建立介质基片(a)在菜单栏点击Draw>Box,这样可以在3D窗口中创建长方体模型。
(b)输入长方体的起始坐标：X：，Y：-8，Z：0；按回车键结束输入。
(c)输入长方体X，Y，Z三个方向的尺寸，即dX：11，dY：16，dZ：；按回车键结束输入。
(d)在特性（Property）窗口中选择Attribute标签，将该名字修改为Substrate，透明度（transparent）改为。
(e)点击Material对应的按钮，将材料设置为Al2_O3_ceramic。
(f)点击Color后面的Edit按钮，将颜色设计为绿色，点击OK结束。
（2）建立Ring_1(a)在菜单栏中点击Draw>Regular Polygon。
(b)在坐标输入栏中输入中心点的坐标：X：0，Y：0，Z:0按回车键。
(c)在坐标输入栏中输入半径向量：dX：，dY：0，dZ：0按回车键。
(d)在弹出的Segment Number窗口中将多边形数改为6.(e)在特性（Property）窗口中选择Attribute标签，将该名字修改为Ring_1。
(f)在菜单栏中点击Draw>Regular Polygon。
(g)在坐标输入栏中输入中心点的坐标：X：0，Y：0，Z:0按回车键。
(h)在坐标输入栏中输入半径向量：dX：，dY：0，dZ：0按回车键。
(i)在弹出的Segment Number窗口中将多边形数改为6.(j)在特性（Property）窗口中选择Attribute标签，将该名字修改为Inner。
(k)在菜单栏中点击Edit>Select>By Name,在弹出的窗口中利用Ctrl键选择Ring_1和Inner。
(l)在菜单栏中点击3D Modeler>Boolean>Subtract,在Subtract窗口中作如下设置：Blank Parts :Ring_1Tool Parts : InnerClone tool objects before subtract 复选框不选，点击OK结束设置。
（3）移动Ring_1(a)将Ring_1沿Y轴作微小的移动。
在菜单栏中点击Edit>Select>By Name,在弹出的窗口中选择Ring_1。
(b)在菜单栏中点击Edit>Arrange>Move,在坐标输入栏中输入移动的向量。
X：0，Y：0，Z：0dX：0，dY：*sin(pi/3)，dZ：0，按回车键结束输入。
(c)建立矩形Cut_1，输入的坐标为：X：，Y：8，Z：0，按回车键结束。
dX：，dY：4，dZ：0，按回车键结束(d)同时选中Ring_1和Cut_1，在菜单栏中点击3D Modeler>Boolean>Subtract,在Subtract 窗口中作如下设置：Blank Parts :Ring_1Tool Parts : Cut_1Clone tool objects before subtract 复选框不选，点击OK结束设置。
（4）创建Ring_2(a)菜单栏中点击Edit>Select>By Name,在弹出的窗口中选择Ring_1。
(b)在菜单栏中点击Edit>Duplicate>Mirror，输入向量。
X：0，Y：0，Z：0；dX：0，dY：1，dZ：0，按回车键结束。
(c)在操作历史树中双击新建的矩形，在特性窗口中重新将其命名为Ring_2。
（5）创建Feedline_1(a)在菜单栏中点击Draw>Line。
(b)在坐标输入栏中输入坐标：X：，Y：，Z:0按回车键。
X：，Y：，Z:0按回车键。
X：，Y：，Z:0按回车键。
X：，Y：，Z:0按回车键。
X：，Y：，Z:0按回车键。
X：，Y：，Z:0按回车键。
X：，Y：，Z:0按回车键。
X：，Y：，Z:0按回车键。
X：，Y：，Z:0按回车键。
X：，Y：，Z:0按回车键。
X：，Y：，Z:0按回车键。
(c)在弹出的特性（Property）窗口中选择Attribute标签，将名字修改为Feedline_1。
（6）创建Feedline_2(a）在菜单栏中点击Edit>Select>By Name,弹出的窗口中选择Feedline_1。