基于LTCC的数控跳频滤波器设计

发布时间：2023-03-05 21:20

　　高速发展的通讯技术,使得频谱资源日益紧张,提高频谱资源利用率迫在眉睫。跳频通信技术能在一个频段内不断的切换工作频点,不仅提高了频谱利用率还具有抗干扰、隐蔽性高等优点。在跳频通信系统中,跳频滤波器至关重要,其性能决定了整个系统中信号的收发质量。在电子技术迅猛发展的今天,各类电子产品都朝着更小、更轻的方向发展,因此,开展跳频滤波器的小型化研究具有重要意义。本文的工作为设计一种数控跳频滤波器,工作频段为225MHz⁵12MHz,并结合低温共烧陶瓷(LTCC)工艺实现其器件的小型化。该跳频滤波器既可以充当无线电接收机高频前端的预选滤波器,又可以用作发射机激励级的输入。首先推导了低通原型滤波器到耦合谐振带通滤波器的变换原理,结合ADS仿真工具分析了LC带通滤波器的跳频特性,并通过优化及电路结构变换得到了跳频滤波器的各项参数值。然后研究了LTCC埋置电感的建模与仿真方法,分析了介质层厚度、导体宽度、导体厚度、线圈所围面积等结构参数对埋置电感的电性能的影响,并以此为依据,将跳频滤波器中的电感设计成电性能优良的三维螺旋电感,埋入LTCC基板中。其次研究了跳频滤波器中电容阵列取值的...

【文章页数】：76 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 研究背景与意义
    1.2 跳频滤波器及LTCC的发展现状
        1.2.1 跳频滤波器的发展现状
        1.2.2 LTCC的发展现状
    1.3 本文的研究目的及任务
    1.4 内容安排
    1.5 本章小结
第二章 滤波器基本设计理论
    2.1 滤波器分类及主要参数
    2.2 低通原型滤波器
    2.3 阻抗变换
        2.3.1 阻抗变换器
        2.3.2 梯形低通原型滤波器的电路变换
    2.4 频率及元件变换
    2.5 耦合谐振带通滤波器设计原理
        2.5.1 耦合谐振带通滤波器的导出
        2.5.2 阻抗/导纳变换器等效电路
    2.6 电路结构变换
        2.6.1 诺顿变换
        2.6.2 π-T变换
    2.7 本章小结
第三章 跳频滤波器仿真设计
    3.1 跳频滤波器的设计目标
    3.2 仿真EDA软件介绍
    3.3 跳频滤波器电路结构设计
    3.4 PIN二极管的特性分析
    3.5 PIN开关
        3.5.1 PIN二极管实现电容阵列的设计
    3.6 本章小结
第四章 LTCC基板设计
    4.1 LTCC电感的建模与仿真
        4.1.1 LTCC电感物理参数及意义
        4.1.2 LTCC电感的设计步骤
        4.1.3 LTCC电感等效电路模型
        4.1.4 LTCC电感建模与仿真
        4.1.5 结构参数对三维螺旋电感的影响
    4.2 基于LTCC的跳频滤波器建模仿真
    4.3 谐振电容的选用与排列
    4.4 LTCC基板的电容阵列设计
    4.5 本章小结
第五章 测试板设计与样件测试
    5.1 数字控制部分原理图设计
        5.1.1 单片机选型
        5.1.2 驱动芯片选型
        5.1.3 控制电路原理图绘制
        5.1.4 供电模块设计
        5.1.5 测试板的PCB设计
    5.2 样件装配与测试
        5.2.1 样件装配
        5.2.2 样件测试
    5.3 测试结果分析与改进
    5.4 本章小结
第六章 总结与展望
    6.1 全文总结
    6.2 展望
致谢
参考文献
攻读硕士学位期间取得的成果



本文编号：3756939