畢業設計（論文）誠信聲明書 本人聲明：本人所提交的畢業論文《分形貼片濾波器設計》是 本人在指導教師指導下獨立研究、寫作的成果，論文中所引用他人的 無論以何種方式發布的文字、研究成果，均在論文中加以說明；有關 教師、同學和其他人員對本文的寫作、修訂提出過并為我在論文中加 以采納的意見、建議，均已在我的致謝辭中加以說明并深致謝意。 本論文和資料若有不實之處，本人承擔一切相關責任。 論文作者：（簽字）時間：年月日 指導教師已閱：（簽字）時間：年月日 西安電子科技大學 畢業設計（論文）任務書 學院機電工程學院專業測控技術與儀器 題目名稱分形貼片濾波器設計 任務與要求 射頻前端是全球移動通信系統(gsm)、全球定位系統(gps)等現代通信系統 的關鍵部分之一,這些部件都離不開射頻濾波器。射頻前端的濾波器包括發送濾波 器和接受濾波器，與天線一起完成

為消除x波段雷達海雜波圖像譜中非海浪能量,設計了色散關系帶通濾波器(drbf).其帶寬由測量海域主導波波數和估計的最大相對流速共同確定.根據主導波波數調節濾波器帶寬,能使算法較好地適應海浪的特點;drbf帶寬由估計的最大流速調節,解決了傳統上依賴實測流速構造drbf不準確的問題.使用岸基實測雷達圖像實驗,將drbf提取海浪譜反演得到的有效波高與現場傳感器獲得的有效波高進行比較,兩者具有很高的相關性和很小的誤差,可見設計的drbf具有良好的性能和較高的可行性.

作為一種獨特的濾波器形式,跨阻濾波器在集成電路中起著重要作用.基于lc原型電路,提出了一種跨阻型集成帶阻濾波器的設計方法.首先用狀態變量表示lc元件變量關系,然后將關系式表示成信號流圖形式,用全差分放大器替換其中的積分部分,最后集成得到全差分有源跨阻帶阻濾波器.為驗證設計的可行性,給出了六階chebyshev跨阻集成帶阻濾波器的設計過程及其hspice計算機仿真結果.仿真結果表明,所設計的濾波器滿足設計參數要求,濾波性能良好.

提出了一種過模基片集成波導(siw)腔體濾波器。介紹了只由單個過模siw腔體構成的一階濾波器的原理。利用過模siw腔體中的基模實現模式交叉耦合,濾波器能產生一個位于通帶任一邊的傳輸零點(tz)。設計了一個由兩個過模siw腔體級聯成的二階濾波器,該濾波器能產生兩個傳輸零點。為了改善濾波器的阻帶性能,使用了非相似諧振器技術來實現寄生抑制。此外,阻帶性能也可以通過增加基模諧振器的數量來改善。設計并制造了含有兩個過模siw腔體的二階和三階濾波器,仿真與測試結果吻合。

文中首先通過單位圓相位影射的方式推導出任意正交變換下全相位信號處理的數學表達式,并畫出系統實現原理圖和帶雙窗的全相位正交變換域處理圖?；谌辔粩底譃V波器,本文設計并實現了頻域自適應濾波器,對加噪信號進行n次全相位頻譜歸一化處理,并遞歸設置幅值為1的頻點而形成完整的傳輸特性,噪聲的判斷通過單次譜分析和全相位譜分析的均值和方差特性來進行。實驗中,對于淹沒在強噪聲中的信號進行了全相位自適應濾波,結果表明,對于整倍頻率分辨率信號可以無失真恢復。全相位自適應濾波恢復得到的信號信噪比提高0.8db左右,而且通過提高濾波器階數n或進行頻譜校正可以進一步提高恢復信號質量。

采用微帶螺旋結構設計了一個多阻帶螺旋濾波器。設計中選擇了合適的等效電路模型，對微帶電路的結構進行了仿真和優化。并根據優化結果制作并測試了多阻帶螺旋濾波器。多阻帶濾波器把特定頻率的信號變弱，從而創建特定頻譜，可應用于rfid標簽的制作。

針對微帶發夾濾波器高端抑制度低的問題,提出了一種由短截線和發夾級聯帶通濾波器,該濾波器實現抑制諧波信號和改善了高端阻帶的抑制能力。通過理論和工程實驗進行驗證,同時采用先進設計系統(ads)軟件設計了一種工作于c頻段的通帶為5.0~5.5ghz的微帶帶通濾波器。實測結果與仿真結果基本吻合,達到了設計要求。

針對傳統有源濾波器存在元件多、體積大、調試復雜、設計繁瑣和濾波特性不好等缺點,提出了一種通用有源濾波器的設計方法。用濾波器芯片max275實現濾波功能,用單片機控制數字電位器,得到外圍器件精確參數值。濾波器的各種參數用鍵盤設置,由lcd顯示。試驗數據表明,實現了2階、4階、6階、8階的低通帶通濾波功能,可作為通用濾波器使用,提高了設計效率,具有較高的性價比和實用價值。

提出了一種基于橫向型信號干擾的新型多傳輸零點的寬帶帶阻濾波器。通過采用終端加載一段四分之一波長開路傳輸線枝節的彎折型反耦合線與兩段對稱的半波長傳輸線開路枝節相并聯的方式,在濾波器的阻帶內引入了五個傳輸零點,并在通帶內產生了四個反射零點,從而獲得了陡峭的過渡帶特性、寬阻帶特性以及較好的阻帶抑制水平。最終設計的寬帶帶阻濾波器中心頻率為3ghz,20db衰減帶寬可達106%。

階梯阻抗諧振器高低阻抗微帶線直線連接,實現輸入輸出強耦合需要減小和方形環雙模諧振器之間的耦合距離,距離過小會造成實物加工困難。為此,提出了高低阻抗微帶線垂直連接且在連接處輸入輸出的方式,使高低阻抗微帶線都能與方形環諧振器耦合,且輸入和輸出也能耦合,加大了階梯阻抗諧振器和方形環諧振器的耦合以及輸入和輸出的直接耦合。仿真結果表明,該方法在提高濾波器性能的同時減小了電路尺寸。

配電網中的間諧波是引起電壓閃變的重要原因。針對上述問題,設計了基于巴特沃斯濾波器的并聯型有源濾波器,并以上海某港口配電系統的諧波狀況為實例進行了仿真研究。仿真結果表明:該有源濾波器能夠較好的濾除電網中的間諧波電流,抑制電壓閃變。證明了該方案合理,有效。

提出一種采用空間級聯可調諧光濾波器方式實現的oadm。該器件不但具有集成度高、體積小、插入損耗低、信道間插入損耗差異小的特點,而且能夠在控制電路的作用下靈活選擇上下路波長及其數量,為構建靈活、高性能的wdm網絡提供了選擇。

介紹了一種新穎的微帶三模諧振器,由該諧振器構成的微帶濾波器具有較寬的通帶以及較好的帶外抑制。對傳統的單模微帶環形諧振器結構進行優化,使諧振器在通帶內具有三個諧振點,并且在通帶邊緣有四個對稱衰減極點。引入的階梯阻抗諧振單元使得微帶三模諧振器具有良好的帶外抑制。依據傳輸線原理對寬阻帶三模諧振器進行了分析,并完成了中心頻率為1090mhz的寬阻帶帶通濾波器設計和加工,其實際測試結果與軟件仿真結果具有良好的一致性。

為防止陸地uhf頻道的信號到達衛星dbs調諧器并降低其靈敏度,在機頂盒的輸入端需要使用高通濾波器。在分析衛星電視信號和陸地信號的基礎上,給出了適合衛星dbs調制器的濾波器的性能指標;應用matlab中的fdatool,設計出了符合指標要求的的iir高通濾波器,給出了幅頻和相頻響應曲線。仿真結果表明,設計結果的各項性能指標達到要求,且設計過程簡便易行。

在輸入側將矩陣變換器等效為一個buck型pwm整流器,推導出了采用lc濾波器的矩陣變換器輸入電流與輸出電流及輸入電壓之間的傳遞函數關系。給出了輸入濾波器中的電感及電容參數選擇方法。分析表明若輸入濾波器僅采用lc電路將導致諧振頻率附近輸入電流振蕩,引起系統不穩定。給出了一種帶阻尼的輸入濾波器的設計方法并進行了仿真驗證。同時分析了矩陣變換器的電磁傳導發射emi特性,指出工業化的矩陣變換器需要加裝emi濾波器。

文章提出了一種基于分支線加載諧振器的三頻帶通濾波器的設計方法。通過理論分析和全波仿真發現,提出的分支線加載諧振器的奇偶模諧振頻率均可以靈活的加以控制。基于這種新型的諧振器,設計了一個三頻帶通濾波器,該濾波器具有很小的插入損耗和很好的選擇性。提出的設計與實驗測試結果基本吻合。

基于微帶方形環諧振器,采用一種新的微擾方式來實現奇偶模分裂,并對其模式分裂機制進行分析。采用階梯阻抗微帶線結構實現輸入/輸出與雙模諧振器之間的強耦合,構成了寬帶帶通濾波器。測試結果表明,該濾波器中心頻率為4.97ghz,通帶內最小插損為1.33db,3db相對帶寬為24.75%,并且具有準橢圓函數響應,改善了阻帶抑制特性。

提出了一種基于開關電容積分電路、用于多量子阱空間光調制器驅動電路的電流開關網絡結構。通過改變開關網絡結構及調整開關尺寸,在保持開關電容電路結構簡單、功耗低等優點的同時,克服了mos管開關非理想特性帶來的開關噪聲,提高了輸出精度。仿真結果表明,新型電流開關網絡結構將開關開啟、關斷造成的尖峰電流從幾十個微安降低到幾個微安,有效抑制了噪聲影響,極大地提高了輸出精度,完全符合多量子阱空間光調制器的要求。

為了在瞬變壓力檢測中提高響應速度,減少硬件的復雜性,節約成本,采用傳統的網絡分析與綜合技術相結合方法,基于壓力傳感器動態特性,用激波管產生激波模擬壓力瞬變情況,建立壓力傳感器的數學模型,進而設計出模擬濾波器.該濾波器改善了原測試系統的響應特性,縮短了響應時間,能夠對瞬變壓力做出瞬間判斷.

提出了一種使用t型結構的緊湊型電感耦合濾波器,理論分析表明,使用這種由傳輸線中央加載容性電納的t型結構來替代傳統傳輸線,在不影響濾波器響應的同時可以有效地縮減濾波器的尺寸,獲得電路結構的小型化?；谶@一原理,筆者設計了一個三階切比雪夫型電感耦合帶通濾波器,仿真結果表明:t型結構不僅可以完美地滿足濾波器設計要求,同時還可以使結構更加緊湊。

針對三維全波仿真提取微波諧振腔耦合系數耗時長和提取結果不易被收斂的問題,提出了一種基于等效電路y參數的耦合系數提取方法,并將該方法應用到改進的漸進空間映射算法的參數提取過程中,提高了濾波器的設計效率。通過一個4腔同軸腔體濾波器的設計實例進行了驗證,濾波器的電磁仿真結果與理論綜合結果吻合良好,證實了該方法的有效性。

**資訊http://www.***.*** **資訊http://www.***.*** **資訊http://www.***.*** **資訊http://www.***.*** **資訊http://www.***.*** **資訊http://www.***.***