X波段发卡式带通滤波器设计+ADS仿真(2)
1.2 国内外发展现状
1.3 本文的工作
本实验要求实现微波平面带通滤波器性能，电路应具有小体积等特点。该X波段发卡式带通滤波器工作频率为8~9GHz，带内插损小于3dB，带外抑制大于60dBc。目的是培养自己对所学专业知识的综合应用能力，包括资料检索、专业文献阅读、设计能力和试验能力。通过训练自己设计一个X波段发卡式带通滤波器，使自己对平面滤波器的原理有一个比较全面和深入地了解，能够初步掌握滤波器设计的基本流程，具备设计能力。并通过对微波EDA软件ADS的学习，运用微波固态电路专业知识，确定总体实现方案并完成电路设计、版图设计和仿真验证。
第二章介绍了滤波器基础理论，第三章介绍了微带线相关知识，第四章首先运用微波固态电路专业知识，确定总体实现方案，并完成电路设计、版图设计，然后结合ADS进行仿真。
2滤波器基础理论
2.1基本原理
一个理想的滤波器应该有一个完全平坦的通带，例如在通带内没有增益或者衰减，并且在通带之外所有频率都被完全衰减掉，另外，通带外的转换在极小的频率范围完成。实际上，并不存在理想的带通滤波器。滤波器并不能够将期望频率范围外的所有频率完全衰减掉，尤其是在所要的通带外还有一个被衰减但是没有被隔离的范围。这通常称为滤波器的滚降现象，并且使用每十倍频的衰减幅度dB来表示。通常，滤波器的设计尽量保证滚降范围越窄越好，这样滤波器的性能就与设计更加接近。然而，随着滚降范围越来越小，通带就变得不再平坦—开始出现“波纹”。这种现象在通带的边缘处尤其明显，这种效应称为吉布斯现象。
2.2分类
（1）按元件分类，滤波器可分为：有源滤波器、无源滤波器、陶瓷滤波器、晶体滤波器、机械滤波器、锁相环滤波器、开关电容滤波器等。
（2） 按信号处理的方式分类，可分为：模拟滤波器、数字滤波器。
（3） 按通频带分类，滤波器可分为：低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器、带阻滤波器等。
（4） 按通带滤波特性分类，有源滤波器可分为：最大平坦型（巴特沃思型）滤波器、等波纹型（切比雪夫型）滤波器、线性相移型（贝塞尔型）滤波器等。
（5） 按运放电路的构成分类，有源滤波器可分为：无限增益单反馈环型滤波器、无限增益多反馈环型滤波器、压控电源型滤波器、负阻变换器型滤波器、回转器型滤波器等。
（6）除此之外，还有一些特殊滤波器，如满足一定频响特性、相移特性的特殊滤波器，例如，线性相移滤波器、时延滤波器、音响中的计杈网络滤波器、电视机中的中放声表面波滤波器等。
2.3微波滤波器
2.3.1微波及其特点
就现代微波理论和技术的研究和发展而论，微波是指频率从300MHz至3000GHz范围内的电磁波，其相应的波长从1m至0.1mm。这段电磁频谱包括分米波（频率从300MHz至3000MHz）、厘米波（频率从3 GHz至30GHz）、毫米波（频率从30GHz至300GHz）和亚毫米波（频率从300GHz至3000GHz）四个波段。
在雷达、通信及常规微波技术中，常用拉丁字母代号表示微波的分波段。表（1）（2）分别示出常用微波分波段代号和家用电器的频段。
从电子学和物理学的观点看，微波这段电磁谱具有不同于其他波段的如下重要特点：
（1）似光性和似声性
微波的波长很短，比地球上一般物体（如飞机、舰船、汽车、坦克、火箭、导弹、建筑物等）的尺寸相对要小得多，或在同一量级。这使微波的特点与几何光学相似，即所谓似光性。因此，使用微波工作，能使电路元件尺寸减小；使系统更加紧凑；可以设计制成体积小、波束很窄、方向性很强、增益很高的天线系统，接受来自地面或宇宙空间的各种物体发射回来的微弱信号，从而确定物体的方位和距离，分析目标的特征。