通信综合实验学习教案

1、会计学1通信通信(tng xn)综合实验综合实验第一页，共21页。波导(b do)滤波器的设计确定设计指标（中心频率(pnl)、带宽）1）根据工作频率选择合适的波导(查微波技术基础后面的波导尺寸)，计算工作中心频率，带通滤波器截止频点对应的导波波长(bchng)，及相对带宽2）选择合适的低通原型参数第1页/共21页第二页，共21页。3）采用下面(xi mian)的公式计算归一化阻抗变换器的值4）计算并联电抗(dinkng)与谐振器的电长度第2页/共21页第三页，共21页。5）根据并联(bnglin)电抗计算膜片的宽度(窄膜片情况)6设计实例：一个波导(b do)滤波器，频率范围为7.7GHz8

2、.3GHz,带内波纹0.5dB.1)根据中心频率(pnl)f0=8GHz,选择波导尺寸为a*b=28.6mm*12.6mm,对应的波导波长为：第3页/共21页第四页，共21页。2）选择对应(duyng)的低通原型(这里选择4阶)3）计算(j sun)归一化阻抗变换器的值4）计算(j sun)并联电抗第4页/共21页第五页，共21页。计算(j sun)谐振器的长度第5页/共21页第六页，共21页。5）根据(gnj)并联电抗计算膜片的宽度(窄膜片情况)6）HFSS模型(mxng)第6页/共21页第七页，共21页。注意事项：1）窄膜片的厚度在0.01mm0.5mm之间 2）模型中的长度(chngd)

3、没有包含膜片的厚度设计任务：设计一个5阶波导腔体滤波器，低通原型(yunxng)、带宽。中心频率自选。第7页/共21页第八页，共21页。梳状线腔体滤波器的设计(shj)滤波器设计的相关(xinggun)技术参数指标要求：a) 中心频率（F0）：*MHz；b) 带宽：*MHz；设计内容：1、选择低通原型滤波器，确定级数并计算(j sun)出耦合系数；2、确定结构形式；3、利用CAD软件进行仿真优化，主要是Designer 和HFSS；4、确定结构尺寸，给出仿真结果。 第8页/共21页第九页，共21页。1)根据选择附录的chebyshev低通原型，以及滤波器的指标，计算相应(xingyng)的耦合

4、系数。其中bw为滤波器的分数(fnsh)带宽。2)根据计算的耦合系数及Q值，确定对应(duyng)的等效电路模型。第9页/共21页第十页，共21页。3)建立(jinl)如图所示的等效电路模型。第10页/共21页第十一页，共21页。第11页/共21页第十二页，共21页。注意事项：1）通常谐振器的电长度为4070度 2)腔体的高度b应该满足0.1b/0.2 3)圆杆的直径0.2bD0.4b 4) 单腔的谐振频率(pnl)比设计值高大约5% （便于调试，同时减小耦合导致的频率(pnl)下移）第12页/共21页第十三页，共21页。设计(shj)实例1）根据设计(shj)指标的中心频率建立谐振器模型墙壁

5、(qingb)离杆的距离稍微大一点，以减小腔体效应第13页/共21页第十四页，共21页。2) Combline的电磁仿真(fn zhn)模型。在本次设计中，腔体间的采用(ciyng)直接耦合的方式；仿真模型及结果如下： a)在耦合谐振器对同时存在的情况下，利用(lyng)HFSS的本征模解算器，设置两个本征频率，这样一次性提取出两个频率。第14页/共21页第十五页，共21页。得到耦合系数随间距S的变化(binhu)曲线 3)输入输出结构(jigu)的设计 通过计算的已知有载品质因素Qe.优化抽头(chu tu)和谐振器之间的距离gap，获得相应的有载品质因素.第15页/共21页第十六页，共21页。通过这步得到满足(mnz)有载Q值对应的尺寸4)根据所得到(d do)的尺寸，在HFSS中建立相应的电磁仿真模型。第16页/共21页第十七页，共21页。优化电路(dinl)尺寸，得到满足滤波器指标的传输特性及回波损耗。注意：调试的过程中先调谐振频率，然后调耦合，如此反复得到最终的结果。调试中可以通过截图，记录(jl)变化的其中一个参数来比较两次变化散射参数，从而得到大致的、影响耦合及谐振频率的规律。第17页/共21页第十八页，共21页。设计任务(rn wu)：设计一个中心频率为GHz的，5阶梳状线带通滤波器，低通原型