1 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：

专业班级 学生姓名 课程名称 微波技术与天线

设计名称 交叉耦合带通滤波器 设计周数 1.5周 指导教师 设计任务 主要设计 参数

设计一个交叉耦合带通滤波器。 设计目标如下： 中心频率：2.4GHz； 带宽：100MHz； 带内反射：<20dB； 带外抑制：在2.27GHz处>20dB

设计内容 设计要求

1．设计目的 1) 熟悉微波元器件。2) 学习及掌握滤波器的原理。 3) 学会调试微波带通滤波器，并测试它的主要指标。 4) 掌握微波带通滤波器的原理和方法。 2．设计内容 1) 设计带通滤波器的参数 2) 测试带通滤波器的工作频率

主要参考 资 料

王 蒙,孙 梅.微带线实现环形交叉耦合带通滤波器的设计. 李明祥 HFSS天线设计 李春宇 基于LTCC技术的微波滤波器设计 西安电子科技大学 夏铭，陈晓光.交叉耦合技术及LC滤波器设计分析. 鲍立芬,唐宗熙,杜勇.Ku波段微带交叉耦合带通滤波器的结构与设计.

学生提交 归档文件 按题目要求进行设计，写出设计报告。 2

前言 .................................................................................................................................................. 1 一、背景知识 ................................................................................................................................... 2 1、滤波器的发展 ..................................................................................................................... 2 2、微波滤波器的应用 ............................................................................................................. 2 3、交叉耦合滤波器提出与发展 ............................................................................................. 3 二、交叉耦合带通滤波器设计原理 ............................................................................................... 4 1、交叉耦合滤波器的设计思路 ............................................................................................. 4 2、新型耦合开环结构 ............................................................................................................. 5 3、交叉耦合滤波器的设计 ..................................................................................................... 6 三、仿真步骤 ................................................................................................................................... 9 1、建立新工程 ......................................................................................................................... 9 2、设置求解类型 ..................................................................................................................... 9 3. 设置模型单位 .................................................................................................................... 10 4、建立滤波器模型 ............................................................................................................... 10 5、创建端口 ........................................................................................................................... 19 6、创建Air ............................................................................................................................ 20 7、设置边界条件 ................................................................................................................... 20 8、为该问题设置求解频率及扫频范围 ............................................................................... 22 9、优化仿真 ........................................................................................................................... 23 10、保存工程 ......................................................................................................................... 24 11、后处理操作 ..................................................................................................................... 25 四、设计总结 ................................................................................................................................. 25 参考文献......................................................................................................................................... 27 3

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，辐射相当显著，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