基于3D打印技术的微波腔体带通滤波器研究

发布时间：2020-10-10 19:09

　　 在通信技术高速发展的今天,滤波器作为信号处理的一个重要器件,需求量也在飞速增长。但传统加工方法制成的滤波器因其重量大、加工成本与复杂度成正比、加工结构与精度相关等特点,在器件的设计、加工方面有很多局限性。而且传统可调谐滤波器将大部分的精力都放在了后期调试阶段,这对于个数少的时候还可以接受,但是如果加工滤波器数量大、结构复杂,后期调试任务量就太过巨大了。为此,我们尝试用3D打印技术对器件进行加工。3D打印技术又叫做“增材制造”,按照原材料可以分为熔融材料打印系统、离散颗粒物打印系统、固态薄层打印系统和液态聚合物打印系统。本文采用的SLA打印方式属于液态聚合物打印系统。具体加工方式为:将生成的3D模型在系统中进行分层预处理、在凸出的部分增加支撑架、确定精度层厚等,利用层层添加的方式将液态树脂进行涂覆,后用激光照射使需要的部分固化,不需要的部分仍旧是液体,成型的器件后被取下放入烤箱进行加固,最后得到打印完全的器件。将其清洗打磨过后便可进行金属化。本文利用3D打印技术设计了两个腔体滤波器并详细叙述了设计的全过程。在介绍了滤波器背景、理论、传统加工工艺及其局限性之后,详细介绍了设计滤波器的一些基本原理,包括设计的前提背景(二端口网络等效的前提)、二端口网络相关参数定义、滤波器的低通滤波器原型、带通滤波器的转换、耦合矩阵理论等。深入浅出的说明本文设计滤波器的基本原理,这为后续的滤波器设计提供了理论依据。随后详细说明了跨频段十腔滤波器和Ku频段四腔八模腔体滤波器的设计步骤。首先根据指标进行结构、阶数的确定,然后通过二维电路进行细节优化。结合群时延法和Y矩阵法对外部耦合进行计算以及对模型进行初值优化。最后利用仿真软件自身的优化算法对腔体进行进一步的优化。经过加工后查看实物测试结果,证明3D打印在微波腔体带通滤波器加工方面的可行性。
【学位单位】：电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：TN713;TP391.73
【部分图文】：

第一章 绪论第一章 绪论究背景及意义滤波器概述波器是一种对电磁波信号进行过滤的器件，要让需要的信号通过，号。主要目的是为了解决不同频段、不同形式的无线通讯系统之间在我们的通信系统中承担着非常重要的作用。一个通信系统的简单模型当中，通信系统由五部分组成，分别是信通信信道（或媒质）、接收机及信宿（信息目的地）。在收发前端，常重要的角色[1]。图 1-1[2]以基站为例说明了滤波器在通信系统当。由图可知，滤波器决定着系统中信号的纯净度如何，它的好坏直统的性能。

、无法直接进行内部加工于腔体滤波器来说，我们无法将加工的刀具深入腔体内部进行铣削加要我们将设计好的滤波器拆分为两半，分别进行加工。如果这两部分，那只需要直接加工两遍即可，但有时我们需要在内部进行不同的设滤波器内部结果并不一定是对称结构，那么在加工的时候我们就必或者多次的加工。这就造成了加工效率的降低，耗时耗力[3]。、加工及装配精度受限NC 技术虽然说已经比较成熟，而且加工精度可以达到很高的水平了免还是有一些误差无法避免。由于它是由编写好的程序进行自动加工然会产生程序编制误差。主要包括三种：1）逼近误差处理列表形式的曲线或者曲面轮廓时，由于系统是根据列表中已经行方程式拟合后进行加工的，必然就会使得加工后的曲线或者曲面间有误差。通常由于不知道原始轮廓，导致这个误差无法估计。2）插补误差

整误差不能无限制的反映我们输入的数据，也即系统能个最小精度就叫做脉冲当量。当我们所要输入的数，那么我们必须在数据输入的时候就进行四舍五它的一个脉冲当量为 0.001mm，当我们需要输入55mm，这就产生了尺寸圆整误差。种误差之外，还有一些加工误差也是无法避免的制造误差、热变形误差、切削负荷造成工艺系统变、检测系统的测试误差、外界干扰误差等[4]。，分成几部分加工的，就算装配的再好也无法做到术在微波/毫米波器中的应用米波范围, 由于存在趋肤效应, 腔体滤波器的电保证器件的结构。材料部分其实只需要保证与电磁即可。那么这就为我们的加工工艺提供了一种新
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本文编号：2835465