X波段发卡式带通滤波器设计(2)
设计方便、制作简单、体积很小且便于集成等都是微波滤波器的优点，正是由于这些优点使得其在微波电路中有着较为广泛的应用。在各式各样的滤波器中，EDA工作者青睐具有紧凑的电路结构且带外抑制高的发卡式微波滤波器。发卡式通过给定的半波长耦合拓扑结构实现滤波功能，这一消除加工误差的方法是交指型滤波器无法比拟的，因此在未来，发卡式滤波器会成为一种潮流。
1.2 本课题研究意义
微波滤波器现如今已经成为人们日常生活中必不可少的东西，可以说人们的生活离不开它。微波滤波器采用印刷电路的方法，其横截面尺寸比同轴线小的多。制造工艺在不断进步，高性能材料也在不断涌现，微波滤波器于是像雨后春笋般迅速蓬勃。其中发卡型带通滤波器由于其结构紧凑，易于集成的优点，使得它在各种微波通信电路中都有较多应用。传统的平面耦合带通滤波器设计是根据滤波器的通带和阻带的衰减指标，选择出适当的归一化低通原型；然后计算阻抗矩阵元素中偶模和奇模阻抗的耦合段；最后根据偶、奇模阻抗确定该滤波器的实际物理尺寸。然而该方法还是属于在较为复杂的类型范围中，近年来随着计算机的蓬
勃发展，计算机模拟辅助使的其制作得心应手，更好的服务于人们。
1.3 本课题研究背景及现状
1.4 本文内容安排和研究内容
本文对X波段发卡式带通滤波器做一个简单明了的介绍，看完本文，可以学习使一个发卡式带通滤波器，用计算机模拟出来。
本文由以下几部分组成：
第一章介绍了本课题的研究意义、背景及内容安排。
第二章首先对带通滤波器做了一个简要的介绍，接着跟进了一个低通滤波器的原型，由此引申出来的频率转换得到了三种不同的滤波器（其中带通是本次课题所需的），然后对参数做了一些简要的描述，最后根据以上内容对滤波器的设计做出了一个规划。
第三章首先根据第二章的内容引入了发卡式带通滤波器，“U”字型是它的基本结构，其余的都和这种结构类型大同小异，随后介绍了发卡式滤波器的四种电磁耦合特型，并对其进行了比较，最后对本次课题所需设计的滤波器的参数初值进行公式定义。
2 带通滤波器设计基本原理
2.1 带通滤波器的介绍
能通过某一频率范围内的频率分量，并且使范围两边的频率分量衰减到极低水平甚至几乎为零的滤波器，称为带通滤波器，同理，也可以解释带阻滤波器。简单的说，模拟带通滤波器就是电阻-电感-电容电路。同样的，带通滤波器也可以通过低通加高通滤波器的组合来实现。
有一个完全平坦的通带是一个理想的带通滤波器的最完美的模型，而且在通带内是没有任何放大或者衰减的，并且在通带之外的所有频率是都会被完全衰减掉的。
实际上，理想并不存在。现实中的滤波器是不能够将所要求频率范围外的所有频率彻底衰减掉的，我们还能发现一个被衰减但没有被排除的频率范围。这就是滚降现象，并且使用 数，即每十倍频的衰减幅度来表示。实际上，滤波器的设计的要求就是使滚降范围越小越好，这样滤波器的性能就符合理想中的滤波器。然而，这种方法又会产生吉布斯现象，即随着滚降范围越来越小，通带不再平坦，甚至会开始出现“波纹”，边缘尤为明显。