發(fā)布時間：2018-07-31 15:05

【摘要】：作為非常重要的微波元器件之一,同軸腔體濾波器受到眾多學(xué)者和研究人員的廣泛關(guān)注。因其具有較高的品質(zhì)因數(shù)、體積小、插入損耗小、寄生通帶遠(yuǎn)且能承受較大的功率、容易加工等特點(diǎn),廣泛的應(yīng)用于現(xiàn)代通信領(lǐng)域。本課題來源于某核磁共振波譜儀設(shè)備公司500M核磁共振波譜儀系統(tǒng)項(xiàng)目要求,設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)適合于該核磁共振波譜儀的微波帶通濾波器。本文作者經(jīng)調(diào)研分析,設(shè)計(jì)出一款適用于該設(shè)備的微波梳狀同軸腔帶通濾波器。運(yùn)用MATLAB編程實(shí)現(xiàn)濾波器近似函數(shù)耦合矩陣的軟件綜合,運(yùn)用電路和電磁仿真軟件的協(xié)同仿真實(shí)現(xiàn)梳狀同軸腔微波帶通濾波器的整體仿真和電磁優(yōu)化設(shè)計(jì),實(shí)現(xiàn)濾波器的整體設(shè)計(jì)。本文開篇敘述了微波頻段腔體濾波器設(shè)計(jì)的相關(guān)理論基礎(chǔ),例如:濾波器的近似函數(shù)及其響應(yīng)特點(diǎn)、通用設(shè)計(jì)表設(shè)計(jì)方法,低通原型電路結(jié)構(gòu),原型網(wǎng)絡(luò)變換及變換后其頻率響應(yīng),耦合諧振微波帶通濾波器的低通原型電路,這些都是順利完成微波腔體帶通濾波器設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)。接下來,本文介紹了求解濾波器耦合矩陣的理論依據(jù)和方法步驟,建立切比雪夫型帶通濾波器的耦合電路模型,設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)切比雪夫帶通濾波器的耦合矩陣的軟件求解方法,完成濾波器電路參數(shù)的求解過程及其頻率響應(yīng)曲線的擬合和繪制。在此基礎(chǔ)上構(gòu)思同軸梳狀腔體帶通濾波器的設(shè)計(jì)流程,結(jié)合實(shí)例,設(shè)計(jì)仿真實(shí)現(xiàn)一款適用于核磁共振波譜儀的梳狀腔體帶通濾波器,并對腔體的功率容量做出定量計(jì)算和預(yù)估。最終在公司結(jié)構(gòu)工程師的幫助下,完成實(shí)物生產(chǎn),并對實(shí)物進(jìn)行調(diào)試和測試。
[Abstract]:As one of the most important microwave components, coaxial cavity filters have attracted much attention from many scholars and researchers. Because of its high quality factor, small volume, small insertion loss, parasitic passband, can withstand large power, easy to process and so on, it is widely used in modern communication field. This project is based on the requirement of 500M NMR spectrometer system of a nuclear magnetic resonance spectrometer equipment company. The microwave bandpass filter suitable for the nuclear magnetic resonance spectrometer is designed and implemented. Through investigation and analysis, a microwave comb coaxial cavity bandpass filter is designed. The software synthesis of the approximate function coupling matrix of the filter is realized by MATLAB programming. The overall simulation and electromagnetic optimization design of the comb coaxial cavity microwave band-pass filter are realized by using the cooperative simulation of circuit and electromagnetic simulation software. The overall design of filter is realized. At the beginning of this paper, the theoretical basis of microwave cavity filter design is described, such as the approximate function of filter and its response characteristics, general design table design method, low pass prototype circuit structure, The frequency response of the prototype network and its frequency response and the low pass prototype circuit of the coupled resonant microwave band-pass filter are the foundation of the successful design of the microwave cavity band-pass filter. Then, this paper introduces the theoretical basis and method steps of solving the coupling matrix of the filter, establishes the coupling circuit model of the Chebyshev band-pass filter, and designs a software solution method of the coupling matrix of the Chebyshev band-pass filter. The process of calculating filter circuit parameters and the fitting and drawing of frequency response curve are completed. On this basis, the design flow of the coaxial comb cavity band-pass filter is proposed. A comb cavity band-pass filter suitable for NMR spectrometer is designed and simulated, and the power capacity of the cavity is calculated and estimated quantitatively. Finally, with the help of the company's structural engineer, finished the physical production, and physical debugging and testing.
【學(xué)位授予單位】：華中科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TN713.5

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