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1. 研究目的与意义

滤波器是无线电技术中许多设计问题的中心，在通信系统中具有非常重要的作用。

现今对于滤波器或其他复杂波导器件的理论研究和设计技术已经非常成熟，但其设计工作依旧面临很多问题。

电路仿真具有很高的速度，可快速的仿真出滤波器各个部件的集总电参数，但是在电磁场求解工具中设计真实的3d 微波元件却要花费数周的时间。

2. 国内外研究现状分析

在近代电信设备中，滤波器应用极为广泛，在所有的电子部件中，使用最多的，技术最为复杂的要算滤波器了。滤波器的优劣直接决定产品的优劣，所以，对滤波器的设计和生产历来为各国所重视。1917年美国和德国科学家分别发明了LC滤波器，次年导致了美国第一个多路复用系统的出现。20世纪50年代无源滤波器日趋成熟。自60年代起，滤波器朝着低功耗、高精度、小体积、多功能、稳定可靠和价廉方向发展，80年代，各国致力于各类新型滤波器的研究，努力提高性能并逐渐扩大应用的范围，90年代后致力于把各类滤波器应用于各类产品的开发和研制。我国广泛使用滤波器是50年代后期，当时主要用于话路滤波和报路滤波。经过半个世纪的发展，我国滤波器在研制、生产和应用等方面已纳入国际发展的步伐。

当今国内外滤波器的设计最流行的方法之一是利用HFSS设计仿真。HFSS是 Ansoft 公司推出的仿真软件，世界上第一个商业化的三维结构电磁场仿真软件，经过二十多年的发展，现已广泛地应用于航空、航天、电子、半导体、计算机、通信等多个领域，帮助工程师高效地设计各种高频结构。

而另一种比较流行的是利用Designer设计滤波器，它是Ansoft公司推出的微波电路和通信系统仿真软件，能方便地与其他设计软件集成到一起，并可以和测试仪器连接，能够帮助工程师快速的设计出各种原理图。现主要应用于射频和微波电路的设计，通信系统的设计，电路板和模块设计，部件设计等。

3. 研究的基本内容与计划

本课题采用ansoft公司的两款软件designer与hfss对一个s波段的带通滤波器进行联合仿真。首先，根据设计的要求计算出相关参数；其次，利用designer仿真分析并且进行优化设计；再次，利用hfss对优化后的结构进行仿真分析，并再次进行优化。这种解决方案的核心是场路结合，协同仿真，有效的结合了三维电磁场仿真的精度和电路仿真的速度。designer能大量节约优化所需要的时间且可以指导结构设计，而hfss的仿真结果更加接近实测结果。

2013年2月15日-2013年2月29日完成开题报告；

3月1日-4月1日在熟悉使用designer和hfss；

4. 研究创新点

本课题利用Designer和HFSS对波导带通滤波器进行协同仿真和设计，该两款软件采用了最新的视窗技术,将高频电路系统、版图和电磁场仿真工具无缝的集成到同一个自动化的设计环境中,同时也将电路仿真和电磁场模型参数提取工具集成一起。用Designer进行仿真，可以节省计算机资源，具有很高的仿真速度，缩短设计周期等优点，而HFSS具有精确、可靠的分析性能，可以进行全面的全参数化设计，两者结合大大节省了设计者的设计时间。