3.4.1 腔体的设计 17

3.4.2 介质谐振器的尺寸 17

3.4.3 介质谐振器的调谐结构 18

3.5 TE01模介质滤波器耦合的设计 19

3.5.1 相邻耦合的设计 19

3.5.2 输入输出耦合的设计 21

4 腔体介质滤波器的仿真 23

4.1 Ansoft HFSS 仿真软件介绍 23

4.2 腔体介质滤波器仿真与优化过程 24

4.2.1 介质谐振器单腔调谐 24

4.2.2 相邻谐振腔体的耦合 25

4.2.3 四腔体介质滤波器的整体仿真与优化 26

结  论 27

致  谢 28

参考文献 29

1 引言

1.1 介质滤波器简介

介质滤波器是一种采用介质谐振腔经过多级耦合而取得选频作用的微波滤波器。进入21世纪后，介质滤波器经过理论和实践方面的长期积累，逐渐从实验室走向生产线。由于介质滤波器具有小型化、低损耗和温度特性好等优点，所以在移动通信和微波通信等系统中得到广泛应用。

2004年，Raafat R. Mansour在IEEE Microwave Magazine上撰文预测，在未来5年之内，介质滤波器将会占有基站滤波器市场很大的份额。因此，重视基站用介质滤波器技术的发展，掌握基站用滤波器的设计与制作技术是非常重要的。

1.2 介质滤波器的发展历史

介质谐振腔体滤波器的发展离不开介质谐振器的技术的成熟。

介质谐振器虽然是上世纪六十年代才被人重视，七十年代才得到迅速发展的一种新型微波元件，但它孕育的时间很长，要追溯到上世纪30年代末。美国斯坦福大学的学者R.D.Rihcmtyer在1939年就从理论上证明了：未金属化的高介电常数和低损耗的介质可作为微波电磁谐振器。他把这种谐振器称为介质谐振器。但由于当时的工艺和技术水平，没有研制出微波损耗足够小的高介电常数材料，因而介质谐振器一直未能得到推广和应用。

直到六十年代，由于材料科学和技术的进展，研制低损耗、高介电常数的微波介质材料才成为了可能，同时由于空间技术的发展以及对电子设备的高可靠性和小型化的要求日益迫切，关于介质谐振器的研究又重新活跃起来。

经过几年的努力，美国和日本等国终于在七十年代先后研制成几种性能符合要求的陶瓷介质系列材料，如钛酸钡、错酸盐和钛酸锆锡。从此以后，介质谐振器才作为一种新的微波元件真正用到微波电路中，应用到滤波器中。

1.3 介质滤波器的现实意义

在现代通讯中，要实现高质量的移动通信，控制干扰信号进入通信信道十分关键。一方面，要控制通信信道外的干扰对通信信道的影响及其他通信系统对移动通信的影响；另一方面，在同一通信系统内还要控制通信通道之间的相互影响。为了达到此目的，在移动通信基站中就要设置高质量的微波滤波器。不管通信体制是时分制还是频分制，这种微波滤波器都是必不可少的。

当基站接收用户的信号时，要经过滤波器把通信信道外的干扰信号控制到一定的水平；当与用户联系时，基站发往用户的信号（往往是大功率的）也要通过滤波器把发射机产生的信道外的干扰信号控制到允许的电平，以免对邻近通道构成干扰，这样才能保证通信的正常进行。论文网