本科毕业设计（论文）文献综述
课题国内外现状
20世纪初期德国科学家K.W.Wagner和美国人G.A.Canbell分别首次提出了两种著名滤波器设计方法，其分别为“瓦格纳滤波器”设计法和“图像参数法”，这两种方法在业界产生了巨大的影响力，并迅速在业界得推广。在随后的发展中，科学家又发明了LC集总滤波器。在20世纪中期，出现了一种精确滤波器的设计方法，该方法有两个步骤，即确定符合特性要求的传递函数，然后由此传递函数确定的响应频率得到所需电路，这种方法也成为现代滤波器设计技术的基础。
随着科技的发展，人们对现在通信的要求也越来越高，结构简单，低成本、小型化、便于集成等等己成为重点研究领域。微带线滤波器包含诸多优点，如它的小尺寸，便于光刻，易加工以及和有源电路元件易兼容等特点从而受到广泛使用；同时我们可以采用不同介电常数的板材，从而使它能够在很大频率范围内得到应用，故成为研究的一项热门课题之一。
近年来，在研究微带滤波的道路上涌现出许多新结构和新方法。如之前的光子带隙到后来韩国学者等人在此基础上提出的缺陷地结构。自上世纪末韩国学者J.I.Park等人提出DGS以来，其有良好的带隙特性、慢波效应以及大大改善电路的性能、减小电路的尺寸等优点，渐渐成为微波电路领域设计的研究热点。它是通过在接地板上蚀刻出周期性或非周期性的图形来改变电流磁场的分布，从而改变传输线的频率特性。
另外，创立于20世纪70年代的分形理论也逐渐运用到微带滤波器的设计中来，目前运用分形理论设计滤波器亦是热门课题之一。分形理论有两个重要的性质，即自相似性和尺度不变性。所谓自相似性是指某种结构或过程的特征从不同的空间尺度或时间尺度来看都是相似的， 或者某系统或结构的局域性质或局域结构与整体类似。自相似性可以是完全相同的，也可以仅仅只是统计意义上的相似；尺度不变性指在分形上任选一个局部区域，对它进行放大，这时得到放大图又会显示出原图的形态特性。著名的分形有Koch曲线，Cantor集，Sierpinski集等。
凡是有能力进行信号处理的装置都可以称为滤波器。它在时域或频域中以某种方式将输入信号变换成要求的输出信号。1915 年，美国科学家甘培尔和德国科学家华格纳宣告发明了滤波器，可以用一条导线传送几十路电报，并由此产生出能够同时发报的载波电报的设想。1917 年，美国和德国科学家分别发明了 LC 滤波器。其中，L 代表电感，C 代表电容，具有结构简单、设备投资少、运行可靠性高、运行费用较低等优点，应用很广泛。1933 年，Mason 石英晶体滤波器问世。石英有压电效应，能将电能转换为机械能。其特点是频率选择度十分陡峭，Q 值能达到上万，对提高整机灵敏度和抗干扰能力有重要作用。1940 年，出现了基于传递函数的精确滤波器综合方法。它需要确定传递函数和设计综合电路两个步骤。近似问题和实现问题可以分别通过最优和精确的方式来解决。70 年代初期，由于计算机技术和集成工艺的不断提高，集成滤波器朝着低功耗、高精度、小体积、多功能、稳定可靠和廉价方向发展。80 年代，低损耗材料的突破使得陶瓷滤波器的应用成为可能。陶瓷滤波器利用陶瓷材料的低损耗、高介电常数、频率温度系数和热膨胀系数小、可承受高功率等特点制作，由数个 1/4 波长型谐振器纵向多级串联或并联的梯形线路构成。其显著特点是插入损耗小、耐功率性好、带宽窄、特别适合便携电话、无线电台以及一体化收发双工器等的级向滤波。90 年代以来，随着电子技术、航天科学和卫星通信的发展，要求小体积、低损耗、高选择性滤波器，一些研究者相继提出滤波器的综合方法，从而使极少几个品种的微波滤波器发展到数以十计的结构类型。其中的准椭圆滤波器成为研究热点。同时，出现各种小型化特种材料滤波器（超导、三维、LTCC）。
二、发展趋势
近些年来，由于航天技术的高速发展，我们需要具有更好工作性能和更小体积的无线通信设备，无线通信设备在国内外科研领域发展的必然趋势是小型化、易加工、低成本、高性能和集成化。为了能实现通信设备的这些优点，人们因此提出了片上系统、多芯片组件、封装系统等等新的封装形式。半导体技术在此期间也有了迅猛的发展，在无线通信系统中，有源电路可采用现代封装技术进行集成。虽然滤波器能采用现代封装技术在现代封装系统实现集成化，但为了能使滤波器有良好的工作性能和满足其工作原理的特定要求，在电路设计上较难实现小型化、高性能的特点。随着无线通信业务的高速发展，致使微波频谱资源日趋紧张，各类微波毫米波电路、系统和组件的运用越来越广泛，频率间隔连续缩小，以至于必须采用多频率工作，这对滤波器提出了更高的要求。可是，利用传统设计方法设计出来的滤波器不能非常好地实现较好工作性能和小型化的特点，所以，对性能优越、集成度高的无源电路的研究变成了现代无线通信系统研究中非常重要的工作。
滤波器的一个重要组成成分是微带低通滤波器，微带低通滤波器重点运用在无线通信系统里的发射端前级或者接收端后级，它的作用在于滤出所需要的低频段信号，同时抑制高频信号。滤波器的设计技术在无线通信系统中是非常关键的技术，滤波器己是非常多设计问题的关键所在。滤波器非常广泛地应用在航天器发射、导弹制导、微波通信、卫星通信、导航、雷达等系统中，它的分析和设计方法可被其他许多微波元件所借鉴使用。因此，国内外越来越重视对滤波器的研究。
三、参考文献
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资料编号：[85699]
