射频滤波器的设计与仿真大学学位论文

射频滤波器的设计与仿真

摘要

射频滤波器，主要用于电子设备、频率高工作更大的衰减高频电子设备产生的干扰信号。射频滤波器是最基本射频设备。能够由微带线组成，也能够由电阻,电容等组成。

由实践可知，很多射频系统中的元件不存在准确频率选择性，因此往往需要添加滤波器，用来极其准确地完成设定的选择特性，所以对射频滤波器的设计有重要的意义。在射频有源电路的各级之间都可以借助滤波器对射频信号进行隔离、选择或是重新组合。

在设计模拟电路时，需要对高频信号在特定频率或频段内的频率分量做放大或衰减处理。这是十分重要的任务，因此本文将重点研究如何设计和实现这个任务的射频电路——射频滤波器。

关键词：射频，微波滤波器，微带线，workbench ,Advanced Design System；

The design and simulation of radio frequency filters

ABSTRACT

Rf filter, mainly used in electronic devices, high frequency work greater interference signal attenuation of high frequency electronic device. Rf filter is the most basic radio frequency devices. Can consist of microstrip line, also can by resistance, capacitance, etc.

The practice shows that a lot of rf components do not exist in the system accurate frequency selective, so often need to add the filter, used extremely accurately complete set of selected features, so the design of rf filter has an important significance. Between active rf circuit at all levels can use filter to segregate, choice or rearrange the rf signal.

In analog circuit design, the need for high frequency signal at a particular frequency or frequency component in the spectrum for amplification or decay process. It is very important task, so this article will focus on how to design and implement the task of rf circuit, rf filter. Keywords: R f, Microwave filter, Microstrip line, The workbench; ADS;

目录

第一章绪论 (1)

1.1 课题研究的背景及意义 (1)

1.2 国内外滤波器的研究现状及发展趋势 (2)

1.2.1 国内外滤波器的发展现状 (2)

1.3 论文组织 (3)

第二章射频滤波器 (4)

2.1 滤波器的分类 (4)

2.2 滤波器的主要参数 (4)

2.3 滤波器的综合设计和分析方法 (6)

2.3.1 综合设计方法 (6)

2.3.2 分析方法 (7)

2.4 常见的射频滤波器 (7)

第三章 worhbench设计与仿真 (9)

3.1 workbench软件介绍 (9)

3.2 模拟带通滤波器设计 (9)

3.2.1 设计目的 (9)

3.2.2 设计要求 (9)

3.3滤波器的设计原理及组件选择 (9)

3.3.1 滤波器介绍 (9)

3.3.2 有源滤波器的设计 (10)

3.3.3 滤波器类型的选择分析 (10)

3.3.4 741运算放大器 (12)

3.4.workbench电路仿真设计 (13)

3.4.1 仿真电路图： (13)

第四章微带滤波器的设计与仿真 (16)

4.1微带线 (16)

4.1.1 微带线传输的主模 (16)

4.1.2 微带线的特性参量 (16)

4.2耦合微带线 (16)

4.3微波谐振器 (18)

4.3.1 微波谐振器的基本参量 (18)

4.3.2 谐振腔的等效电路 (20)

4.4基本阻抗匹配理论 (20)

4.4.1匹配电路的概念和意义 (20)

4.4.2射频电路匹配网络 (21)

4.5 微带滤波器的设计与仿真 (21)

4.5.1 微带滤波器的基本原理 (21)

4.5.2 微带耦合滤波器的设计 (22)

4.5.3 电路参数设置 (22)

4.5.4 原理图仿真 (23)

4.5.5 滤波器电路的优化 (25)

4.6 本章小结 (28)

参考文献： (29)

第一章绪论

1. 1课题研究的背景及意义

根据电气和电子工程师协会对于频谱划分的方式，通常把频30MHz,--4GHz 的频段范围称为射频，另外处于300MHz～300GHz的频段范围。叫做微波。低频率比微波叫做窄频带,主要包含长、中、短等波、无线电频率(rf)在最广泛意义的是指300千赫~ 300GHZ频段范围内的电磁波,射频和微波频段。

过往的若干年期间，射频和微波在系统中的应用呈上升形式，其中原因主要由以下几个方面：

高频带带来了宽带的效应；

小体积的系统受益于相对小尺寸的器件；

有更多可利用而且不拥挤的频谱；

短波长促进了雷达系统的高分频率；

比较宽敞的信号之间，它们之间的干扰也小；

运行速度较高；

电子设备工作的快速发展,越来越多的高频电磁干扰频率、频率干扰一般会达到几百兆赫,甚至上GHz。由于电压或电流的频率越高,辐射会更有可能,它是高频干扰信号辐射干扰问题日益严重。因此,需要一个辐射衰减的高频信号有较大的filter。

由于卫星、移动和无线技术的不断发展,微波滤波器已变成射频微波领域的一个极其关键的部分。军事电子设备和国内电子设备都需要不同的形式,射频微波滤波器的功能多样性。因为每个滤波器普遍都存在自身的长处和不足,并依据实际使用和相对的技术指标对所需求的滤波器选择是必要的。