基于分形技术的阶跃阻抗微带低通滤波器设计任务书

 2022-08-29 09:43:10

1. 1. 毕业设计(论文)的内容、要求、设计方案、规划等

在无线通信系统中,高性能的低通滤波器起着非常重要的作用,它常被用来抑制系统的谐波输出。阻抗阶跃低通微带滤波电路是一种结构简洁的电路,非常便于电路的设计和实现,然而阶跃阻抗结构在接头处由于相邻耦合线节的线宽不同会产生不连续性,传统的阶跃阻抗低通滤波器所提供的响应在通带内的插入损耗较大,不满足一些微波通信应用的要求;随着无线通信技术的飞速发展,无论是军事通信系统还是民用通信系统,都对通信设备小型化提出了更高的要求,人们希望它体积更小、重量更轻、性能价格比高。为了适应这种需求,研究人员采用电磁带隙结构与高低阻抗线结合的方法,虽然通带性能有所改善,但体积增大了,阻带性能变差了;有人采用DGS技术和增加电抗元件的方法取得一定效果,但这种结构增加了制作的复杂性,且由于不连续性还会带来场的泄漏问题;若采用微细加工技术,在基片上制作高低阻抗低通滤波器,实现的成本和复杂度大大提高。本课题拟引入分形结构,把低阻抗线制作成岛Koch形状,利用其成阶梯锯齿状分布的线宽来改善滤波器的通带特性,而又几乎不影响滤波器的阻带特性;并且采用分形结构不需增加任何集总参数元件,传统的设计方法继续适用。

设计阶跃阻抗微带低通滤波器时, 由于阶跃阻抗微带线结构的不连续性,会导致版图仿真与电路原理图仿真结果相差很远。为了解决这一问题, 拟先对阶跃阻抗微带线的结构参数进行预处理, 然后引入分形技术对低阻抗微带线的版图结构作进一步优化的设计方法, 利用分形结构成阶梯锯齿状分布的线宽来改善滤波器的通带特性, 而又几乎不影响滤波器的阻带特性。与直接采用分形结构的设计方法相比, 该方法有利于减少分形结构的迭代次数, 降低加工精度要求,从而降低制作成本。

开题之前要给出整体规划,设计需要的几个模块,附图附表信息准确清晰。

2. 参考文献(不低于12篇)

[1] HU ANG S Y, LEE Y H. Tapered dual plane compact electro-magnetic band-gap microstrip filter structure[ J] . IEEE Trans. Microwave Theory and Technology,2005, 53( 9) : 2656- 2664.

[2] AHN D, PARK J S, KIM C S, et a l. Design of the low- pass filter using the novel microstrip defected ground structure[ J] . IEEE Trans. Microwave Theory and Tech. , 2001, 49(1) : 86- 93.

[3] 刘海文, 孙晓玮, 李征帆, 等. 周期性缺陷接地结构的微带线. 电波科学学报, 2007, 22( 4) : 675- 679.

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