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.长江大学毕业设计(论文)开题报告 题 目 名 称 巴特沃斯型微波低通滤波器的设计 题 目 类 别 毕 业 设 计 学 院 （系）电 子 信 息 学 院 专 业 班 级 仪器10701 学 生 姓 名 指 导 教 师 开题报告日期 2011年3月9日 巴特沃斯型微波低通滤波器的设计学 生：，电子信息学院指导老师：，电子信息学院一、 题目来源社会、生产实践。二、 研究目的和意义微波滤波器是无线电技术中许多设计问题的中心，可以用他们来分开或组合不同的频率，如在变频器以及多路通信中。电磁波频谱是有限的，且须按应用加以分配；而滤波器既可以用来限定大功率发射机在规定频带内辐射，反过来又可用来防止接收机受到工频外的干扰。在阻抗匹配中也有象滤波器的网络，如在两个不同特性阻抗的传输线之间，或在有内阻的发生器与电抗负载之间。有时需要得到一定的相位特性，如脉冲压缩或展宽，或补偿其它滤波器或色散结构所产生的相位失真等，也需要滤波器。总之，从超长波经过微波到光波以上的说有电磁波段，都需要滤波器。从传输线的观点，或从集总参数滤波器的观点，都可以研究微波滤波器。实践证明，后一观点对微波滤波器的总体设计更为有用。微波滤波器可以按不同的观点进行分类：按作用分类（如带通，带阻等）；按结构分类（如同轴线，波导等）；按工作方式分类（如反射式，吸收式等）；按应用分类（如可调或固定调谐的）；按加载方式分类（如宽带，窄带等）；按功率容量分类（如大功率，低功率等）。显然这些分类，多少有些随意性，因而在各种分类方式间都会有相当的重叠。实际中对滤波器的要求是各种各样的，人们也抱着不同的目的来查阅有关滤波器的资料，有的人为了设计某一体系需要了解各种滤波器的结构、性能和选用原则，有的人却要为某一部件选定特定的滤波器或寻找满足其特殊要求的设计方法，有的则要求为其它微波元件、器件的设计查寻方法或工具等等。三、 阅读的主要参考文献及资料名称1顾继慧微波技术北京：科学出版社，20082范寿康, 卢春兰, 李平辉. 微波技术与微波电路M .北京:机械工业出版社, 2003.3高凤友微波低通滤波器的设计方法与应用天津：天津工程师范学院院报，2005年3月第1期4陈振国微波技术基础与应用北京：北京邮电大学出版社.，20025孙道礼微波技术哈尔滨：哈尔滨工业大学出版社.，19896谢自美电子线路设计、实验、测试(第二版) 武汉：华中科技大学出版社，20007刘学观微波技术与天线西安：西安电子科技大学出版社， 2002四、 国内外现状和发展趋势与研究的主攻方向在微波技术突飞猛进的发展中，微波滤波器是一个及其活跃的分支。1 设计设计方法从繁到简，从粗糙到精确过去人们用场与波的方法对一些简单的微波滤波器结构进行分析和设计，已经感到相当的困难。而现在却可以成套地应用现代网络综合理论成果，顺利进行各种微波滤波器的综合了，并有电子计算机所解出的大量曲线和数据可用，简化了人工计算机，提高了设计的精度。2 形式多样和元件化、标准化由于应用的广泛和设计制造工艺的进展，微波滤波器已从极少的几个品种发展到数以十计的结构类型。一些常用的结构已元件化和标准化。印刷电路式或集成电路式的微波滤波器亦开始广泛研制。3 与其它有源或无源滤波元件和器件的结合日益密切现在，微波滤波器已成为无源滤波元件的主角之一，它不仅能完成本身的任务，而且能代替其它一些微波元件的功能，或者把另外一些微波元件看成微波滤波器结构来进行设计。半导体器件工艺飞跃进步及其向更高频的发展，已使得微波滤波器技术也用于各种半导体器件中。例如倍频器、变频器、放大器以及二极管相移器、开关和调制器等等，在微波集成电路中它们结合成一个整体。4 各种新型材料用于微波滤波器微波的进步及其在微波滤波器中的应用，大大地提高了滤波器的性能。例如微波铁氧体、铁电体、等离子体、超导体都已开始成功地用于微波滤波器中。5.新波段中的研究人们对毫米波和亚毫米波滤波器的兴趣正在日益增长，研制这一波段的滤波器除了发展已有的技术以外，还广泛引用光学上的成果。可以预料，随着新型功率源和传输线的研制，这些新波段滤波器的研制工作将更加活跃。五、 主要研究内容、需重点研究的关键问题及解决思路1 主要研究内容目标：设计一个巴特沃斯型微波低通滤波器技术指标：通带截止频率fc = 2.5GHz,在4.0GHz处，插入损耗20dB。外接阻抗50 ,采用外导体内径为D=12.0mm的高低阻抗（120/10），同轴线实现。2 需重点研究的关键问题在微波滤波器的综合问题中，一般可分为四个环节，如图所示：预给工作特性微波实现网络结构（集总参数）逼近函数微波滤波器综合问题的四个环节 其中需要重点研究的关键问题是：逼近函数，网络结构，微波实现。3 解决思路 选定逼近函数：根据设计的要求，选定的逼近函数为最平坦函数，对应的滤波器为最平坦滤波器，即巴特沃斯式滤波器。 网络结构：当逼近函数选定后，运用数学运算可得出电感和电容等集总参数元件所构成的梯形网络结构。具体步骤为：第一，确定滤波器的参数。第二，计算元件的级数。第三，计算低通原形滤波电路归一化元件值。第四，选择串L并C型或串C型并L型微波电路，根据变换公式计算实际电路中的电感电容值。 微波实现：用同轴线来实现电感、电容。六、 完成毕业设计所必须具备的工作条件及解决的办法需要具备的条件：计算机及互联网络;Ansoft Desinger软件;上机时数约为100机时。七、 工作的主要阶段、进度与时间安排3月01日3月09日 撰写开题报告。3月10日-3月23日 完成老师所布置的外文翻译任务。3月24日-4月06