全文总字数：891字

1. 研究目的与意义

腔体滤波器是一种具有普遍意义的窄带滤波器，相较于其他滤波器，腔体滤波器体积小但结构牢固，Q值适中，性能更加稳定可靠，高端寄生通带较远，散热性好，可以用于较大的功率和频率条件下。随着现代通讯系统的高速发展，无线电频谱变得愈来愈拥挤，因此无线电通讯系统对微波滤波器的要求越来越高，而滤波器功率容量的大小也显得越发重要。在手机通讯领域，为了扩大基站的覆盖范围，基站的发射功率必须有所提高，这同样面临着滤波器功率容量大小的问题。因此，功率容量如何计算，又受哪些因素影响，都是需要我们研究的。同时，正确预测滤波器的功率容量，还可以避免当滤波器投入使用时因功率过大造成的击穿问题，避免成本的浪费。

2. 国内外研究现状分析

关于滤波器功率容量的计算，传统的网络综合法，在速度、效率以及设计的准确性等方面已经跟不上时代的发展速度，并且这一方法在使用时也十分的繁琐和困难，因此，各种三维电磁仿真软件应运而生。飞速发展的计算机技术保证了这类软件的计算速度，使计算水平进入到数值化时代。计算滤波器的功率容量必须要解的边界问题一直是一个计算难题，近期，慢慢发展起来的数值法与计算机技术的结合，使得复杂边界的电磁场求解成为一种可能。数值法包括有限元法，矩量法，边界元法和有限时域法，根据这些数值法理论发展起来的软件种类十分繁多，如：AWRMicrowaveOffice、HP-EesofADS、AnsoftHFSS和CST，这些软件有各自的优点和使用范围，面对不同情况，采用不同的软件和计算方法，使得滤波器的设计和实现发展到一个新的水平。在实际的应用过程中，最具代表性的软件是HFSS，它的最新版本HFSS12，提高了设计与分析效率，与之前版本相比，强化了与CAD工具和其他分析工具之间的配合，提高了易用性。

3. 研究的基本内容与计划

研究内容：如何计算滤波器的功率容量，滤波器的功率容量受哪些因素影响等问题都是我们需要研究的内容。基于hfss软件，通过单腔模型仿真来确定谐振腔和加载情况,确定腔间耦合结构的尺寸和形状，再通过加激励端口，确定输入和输出耦合的形式和大小，最终建立起整体模型。设计好腔体滤波器还需要对功率容量进行计算。首先建立滤波器单个谐振腔模型、拓补结构图和电路模型，再计算滤波器谐振回路的最大储能以算出端口激励功率与最大储能之间的比例系数，最后建立最大储能状态下腔体电场与输入功率之间的联系，此时的输入功率就是滤波器的最大功率容量。

研究计划：2012年2月15日-2月29日：完成开题报告；

3月1日-4月1日：熟悉hfss的使用；

4月2日-4月9日：使用hfss熟悉腔体滤波器的各项参数；

4月10日-4月22日：根据资料计算最大功率容量，研究影响因素；

4. 研究创新点

计算滤波器的功率容量，传统的方法是网络综合法。这种方法是根据实际的边界问题求解麦克斯韦方程组，得出E(r)和H(r)的三维表达式，但在实际的应用中,很多时候边界条件非常复杂,求解困难甚至无法求解。因此，有鉴于网络综合法的局限性，更有效的计算机程序应运而生，使得复杂边界的电磁场问题的求解成为可能。比如，HFSS、Waspnet、Mician等。