通信綜合實驗學(xué)習(xí)教案

1、會計學(xué)1通信通信(tng xn)綜合實驗綜合實驗第一頁，共21頁。波導(dǎo)(b do)濾波器的設(shè)計確定設(shè)計指標(biāo)（中心頻率(pnl)、帶寬）1）根據(jù)工作頻率選擇合適的波導(dǎo)(查微波技術(shù)基礎(chǔ)后面的波導(dǎo)尺寸)，計算工作中心頻率，帶通濾波器截止頻點對應(yīng)的導(dǎo)波波長(bchng)，及相對帶寬2）選擇合適的低通原型參數(shù)第1頁/共21頁第二頁，共21頁。3）采用下面(xi mian)的公式計算歸一化阻抗變換器的值4）計算并聯(lián)電抗(dinkng)與諧振器的電長度第2頁/共21頁第三頁，共21頁。5）根據(jù)并聯(lián)(bnglin)電抗計算膜片的寬度(窄膜片情況)6設(shè)計實例：一個波導(dǎo)(b do)濾波器，頻率范圍為7.7GHz8

2、.3GHz,帶內(nèi)波紋0.5dB.1)根據(jù)中心頻率(pnl)f0=8GHz,選擇波導(dǎo)尺寸為a*b=28.6mm*12.6mm,對應(yīng)的波導(dǎo)波長為：第3頁/共21頁第四頁，共21頁。2）選擇對應(yīng)(duyng)的低通原型(這里選擇4階)3）計算(j sun)歸一化阻抗變換器的值4）計算(j sun)并聯(lián)電抗第4頁/共21頁第五頁，共21頁。計算(j sun)諧振器的長度第5頁/共21頁第六頁，共21頁。5）根據(jù)(gnj)并聯(lián)電抗計算膜片的寬度(窄膜片情況)6）HFSS模型(mxng)第6頁/共21頁第七頁，共21頁。注意事項：1）窄膜片的厚度在0.01mm0.5mm之間 2）模型中的長度(chngd)

3、沒有包含膜片的厚度設(shè)計任務(wù)：設(shè)計一個5階波導(dǎo)腔體濾波器，低通原型(yunxng)、帶寬。中心頻率自選。第7頁/共21頁第八頁，共21頁。梳狀線腔體濾波器的設(shè)計(shj)濾波器設(shè)計的相關(guān)(xinggun)技術(shù)參數(shù)指標(biāo)要求：a) 中心頻率（F0）：*MHz；b) 帶寬：*MHz；設(shè)計內(nèi)容：1、選擇低通原型濾波器，確定級數(shù)并計算(j sun)出耦合系數(shù)；2、確定結(jié)構(gòu)形式；3、利用CAD軟件進(jìn)行仿真優(yōu)化，主要是Designer 和HFSS；4、確定結(jié)構(gòu)尺寸，給出仿真結(jié)果。 第8頁/共21頁第九頁，共21頁。1)根據(jù)選擇附錄的chebyshev低通原型，以及濾波器的指標(biāo)，計算相應(yīng)(xingyng)的耦合

4、系數(shù)。其中bw為濾波器的分?jǐn)?shù)(fnsh)帶寬。2)根據(jù)計算的耦合系數(shù)及Q值，確定對應(yīng)(duyng)的等效電路模型。第9頁/共21頁第十頁，共21頁。3)建立(jinl)如圖所示的等效電路模型。第10頁/共21頁第十一頁，共21頁。第11頁/共21頁第十二頁，共21頁。注意事項：1）通常諧振器的電長度為4070度 2)腔體的高度b應(yīng)該滿足0.1b/0.2 3)圓桿的直徑0.2bD0.4b 4) 單腔的諧振頻率(pnl)比設(shè)計值高大約5% （便于調(diào)試，同時減小耦合導(dǎo)致的頻率(pnl)下移）第12頁/共21頁第十三頁，共21頁。設(shè)計(shj)實例1）根據(jù)設(shè)計(shj)指標(biāo)的中心頻率建立諧振器模型墻壁

5、(qingb)離桿的距離稍微大一點，以減小腔體效應(yīng)第13頁/共21頁第十四頁，共21頁。2) Combline的電磁仿真(fn zhn)模型。在本次設(shè)計中，腔體間的采用(ciyng)直接耦合的方式；仿真模型及結(jié)果如下： a)在耦合諧振器對同時存在的情況下，利用(lyng)HFSS的本征模解算器，設(shè)置兩個本征頻率，這樣一次性提取出兩個頻率。第14頁/共21頁第十五頁，共21頁。得到耦合系數(shù)隨間距S的變化(binhu)曲線 3)輸入輸出結(jié)構(gòu)(jigu)的設(shè)計 通過計算的已知有載品質(zhì)因素Qe.優(yōu)化抽頭(chu tu)和諧振器之間的距離gap，獲得相應(yīng)的有載品質(zhì)因素.第15頁/共21頁第十六頁，共21頁。通過這步得到滿足(mnz)有載Q值對應(yīng)的尺寸4)根據(jù)所得到(d do)的尺寸，在HFSS中建立相應(yīng)的電磁仿真模型。第16頁/共21頁第十七頁，共21頁。優(yōu)化電路(dinl)尺寸，得到滿足濾波器指標(biāo)的傳輸特性及回波損耗。注意：調(diào)試的過程中先調(diào)諧振頻率，然后調(diào)耦合，如此反復(fù)得到最終的結(jié)果。調(diào)試中可以通過截圖，記錄(jl)變化的其中一個參數(shù)來比較兩次變化散射參數(shù)，從而得到大致的、影響耦合及諧振頻率的規(guī)律。第17頁/共21頁第十八頁，共21頁。設(shè)計任務(wù)(rn wu)：設(shè)計一個中心頻率為GHz的，5階梳狀線帶通濾波器，低通原型