交指型带通滤波器的EDA设计

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近年来,随着无线通信技术的飞速发展,微波滤波器件越来越广泛的应用于雷达、航天及通信的各个领域。在接收机前端,微波带通滤波器作为使用最多、最重要的一种滤波形式,其性能优劣直接决定了整个接收机工作状态的好坏。而交指型带通滤波器,以其制造公差低、形式灵活多变、阻带较宽等优点在实际工程中得到了长足的发展,成为当前相应领域的研究热点。同时,随着计算机技术的发展,高频电磁EDA软件的仿真精度和效率不断提高,微波滤波器的设计与计算机仿真优化相结合,不仅提高了设计精度,也缩短了微波滤波器的研制周期。本文先简要介绍微波滤波器的基本概念、技术指标及其发展趋势,接下来重点介绍交指型带通滤波器的设计过程,并以腔体结构形式的交指型滤波器为研究对象,给出终端短路式交指型带通滤波器的设计原理和设计方法,计算得到该带通滤波器物理尺寸参数的初值,再利用全波电磁EDA软件HFSS和CST对该滤波器建模、仿真和优化,使其能够满足设计指标要求,并得到该滤波器物理尺寸参数的终值;然后是加工测试阶段,在Auto CAD绘图软件中作出该交指型腔体带通滤波器的机加工图纸,并在投产加工得到实物后,利用矢量网络分析仪对其进行测试,得出实际的频响曲线;最后,将仿真结果和实验结果进行分析和比较,在得出终端短路式交指型带通滤波器的设计方法正确性的同时,也证明此两款先进的全波EDA软件的有效性。接下来,以前述交指型带通滤波器设计理论为基础,再设计出带状线和悬置线结构形式的交指型带通滤波器,利用AnsoftDesigner软件对其进行快速仿真优化,加工实物并测试后,比较实验结果和仿真结果,验证此EDA软件的可行性。总之,将传统的设计方法与先进的微波EDA软件相结合来设计微波滤波器,精度较高,并且减小了调试工作量,缩短了科研周期,降低了研制成本。
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