发布时间 : 星期三 文章新型超宽带sirs低通滤波器的设计学位毕业论文更新完毕开始阅读
合肥师范学院2013届本科论文（设计）
二阶滤波器能够削减高频信号，这种类型的滤波器的波特图和一阶滤波器很相似。一个二阶的巴特沃斯滤波器，它是一个没有尖峰的临界衰减RLC电路。当二阶的巴特沃斯滤波器的频率增加一倍的时候，它就将信号强度衰减到原来的四分之一。别的一些二阶滤波器一开始的的滚降速度可能会和它们的Q因数有关，但是它们最后的速度都会一样，都是每倍频 -12dB。
对于任何的巴特沃斯滤波器，如果向右延长水平线并且向左上延伸斜线（函数的渐近线，它们将相交在“截止频率”。一阶滤波器在截止频率的频率响应是水平线下-3dB。不同类型的滤波器——巴特沃斯滤波器、切比雪夫滤波器等——都有不同形状的“knee curves”。许多二阶滤波器设计成有“峰值”或者谐振以得到截止频率处的频率响应处在水平线之上。
'低'和'高'的含义——例如截止频率——依赖于滤波器的特性。（术语“低通滤波器”仅仅是指滤波器响应的形状[10]。一个高通滤波器能够设计成比任何低通滤波器截止频率更低的截止频率。不同的频率响应是区分它们的依据。）电子滤波器能够设计成任何所期望的频率范围——可以到微波频率（超过 1000 MHz）。
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三 阶跃阻抗低通滤波器理论
3.1 结构和设计要求
3.1.1 SIR谐振条件和谐振器电学长度
图1 单元SIR的结构
图1包含有开路面、短路面、阻抗阶跃面的SIR的基本单元。输入端的阻抗和导纳分别定义为Zi和Yi。忽略SIR的边缘电容，Zi的表达式如下：
Zi?jZ?Z?tan???jZ?tan?? （3-1）
Z??Z?tan??tan??设Yi??，SIR谐振器的谐振条件为：
Z2?Z1tan?1tan?2?0 （3-2）
可以推得：
Z?tan??tan????Rz （3-3）
Z?其中Rz是表征两段传输线阻抗Z?和Z?的比值。
由于SIR谐振条件决定于??、?2和阻抗比Rz，因而SIR同时要设计长度和阻抗比，因此SIR比UIR多一个设计自由度。 SIR两端总电学长度:
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?RZtan??? (3-4) ?TA??????????arctan四分之一波长SIR相对于UIR，归一化谐振器长度定于为：
Ln???TA? (3-5) 下图是以Rz作为变量的电学长度??与归一化长度Ln之间的关系。
图2 Rz为变量??与归一化长度Ln之间的关系
图3折叠线SIR的RF谐振单元
3.1.2 采用折叠线SIR的RF谐振单元
如图 3 所示，折叠线SIR作为短路线其带宽比?g?短路线宽，同时相对于辐射短路线却
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保持了紧凑小巧的特点。假定从上图传输线Z?开路端看的输入阻抗为Zis，则
Zis??Z??Z?tan??tan????jZ??Z?tan???Z?tan?? (3-6)
式中 RZ?Z?Z? (3-7) 当?R?tan??tan??，Zis??时，这等效为SIR的谐振条件，在短接线的输入端接一理想的端电阻R?,则从R?的另一端输入阻抗ZL?R??Zis，取归一化Z??R?????和?????，则电
压
组
比
???.?的电长度
?W满足
?L??W??H式中
?L?a?A?B??A?B???,r?ct?a?narctan??Z?H??Z??,A????????????????????????R??ZRB???R，,z?zZ????????相当带宽???H??L,式中???arctanRZ?。 折叠线SIR R?????时，相当带宽?计算??结果。带宽随RZ和Z?的减小而增加，比一般?g?均匀阻抗传输线相应带宽要宽，具体有优异的截止特性和宽阻带特性。
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