文 献 综 述
1引言
滤波器，顾名思义，是对波进行过滤的器件。微波滤波器通过在滤波器通带频率内提供信号传输并在阻带内提供衰减的特性来控制系统某处的频率响应。典型的频率响应包括低通、高通、带通和带阻特性。微波滤波器实际上已经应用于任何类型的通信、雷达测试或测量系统中。早在1917年，美国和德国科学家就分别发明了LC滤波器， 到20世纪50年代无源滤波器日趋成熟。自60年代起由于计算机技术、集成工艺和材料工业的发展，滤波器发展上了一个新台阶，并且朝着低功耗、高精度、小体积、多功能、稳定可靠和价廉方向努力，其中小体积、多功能、高精度、稳定可靠成为70年代以后的主攻方向。导致RC有源滤波器、数字滤波器、开关电容滤波器和电荷转移器等各种滤波器的飞速发展，到70年代后期，上述几种滤波器的单片集成已被研制出来并得到应用。80年代，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范围。90年代至现在主要致力于把各类滤波器应用于各类产品的开发和研制。如今，滤波器的设计主要在一些软件上进行，其中HFSS以其无以伦比的仿真精度和可靠性，快捷的仿真速度，方便易用的操作界面，稳定成熟的自适应网格剖分技术使其成为高频结构设计的首选工具和行业标准。在设计滤波器时，HFSS能够快速精确地计算各种射频/微波部件的电磁特性，得到S参数、传播特性、高功率击穿特性，优化部件的性能指标，并进行容差分析，帮助工程师们快速完成设计并把握各类器件的电磁特性。在本次项目的设计过程中，我们也将应用HFSS软件进行滤波器的仿真与设计。
2 铁氧体材料概述
铁氧体是一种具有铁磁性的金属氧化物。就电特性来说，铁氧体的电阻率比金属、合金磁性材料大得多，而且还有较高的介电性能。铁氧体的磁性能还表现在高频时具有较高的磁导率。因而，铁氧体已成为高频弱电领域用途广泛的非金属磁性材料。由于铁氧体单位体积中储存的磁能较低，饱合磁化强度也较低（通常只有纯铁的1/3～1/5），因而限制了它在要求较高磁能密度的低频强电和大功率领域的应用。铁氧体是由铁的氧化物及其他配料烧结而成。一般可分为永磁铁氧体、软磁铁氧体和旋磁铁氧体三种。其中旋磁铁氧体是指具有旋磁特性的铁氧体材料。磁性材料的旋磁性是指在两个互相垂直的直流磁场和电磁波磁场的作用下，平面偏振的电磁波在材料内部按一定方向的传播过程中，其偏振面会不断绕传播方向旋转的现象 。而按照磁学性质和应用情况的不同，铁氧体又可分为：软磁、永磁、旋磁、矩磁、压磁等五种类型。
铁氧体材料具有旋磁性和张量特性，它导致微波铁氧体器件最重要的一个传输特性制就是非互易性。根据器件使用特性不同，非互易性可分为传输方向的非互易性、磁化的非互易性、双模器件的互易性和非互易性三种。在微波铁氧体器件设计应用中，最困难的问题不是非互易性问题，而是非线性问题，不仅仅是工程设计问题，还涉及到铁氧体材料的物理机制问题。铁氧体材料具有2类非线性问题：第一类为高功率非线性问题，它源于自旋波的不稳定激发。出现高功率非线性效应时，铁氧体材料中的损耗急剧增大。第二类为磁矩进动轨道的非线性，它源于一致进动的畸变，即磁矩障动现象引起，只要磁矩进动轨迹呈椭圆轨道，就发生这一现象，这一现象导致结果便是倍频、混频和交调现象出现。上述2种非线性效应是铁氧体材料固有机制，只能通过材料的选择使其影响达到最小。
作为微波领域用的铁氧体材料，不外有3个方面要求：高功率、低损耗、温度稳定。高功率材料要求自旋波线宽大，当自旋波激发受到抑制时保持高功率状态不至损耗急剧增大。这种抑制自旋波振幅增大的根本措施是在铁氧体材料中掺入快驰豫离子，或者铁氧体的晶粒细化。低损耗材料则要求有效线宽要小。温度稳定性好的材料表示磁矩相对温度变化小。
铁氧体器件的发展势必围绕高功率小型化，低损耗及微型化，组合化，模块化，多功能方向前行。
3 磁电可调带通滤波器原理概述
与传统的可调微波器件相比，基于磁电层合材料的微波器件具有调节速度快，范围大，噪音小，体积小等优点。一个磁可调带通滤波器可以使用YIG/GGG和微带线构成，在此基础上增大PMN-PT层，即可在磁可调的基础上增大电可调的性能，相比于磁调，电场更加高效、精确、耗能也更少。磁电可调带通滤波器的磁电可调特性是基于压电体的逆压电效应以及铁氧体的铁磁共振机理实现的。将滤波器放置于用于施加外加偏置磁场的两极线圈之间，铁氧体将产生铁磁共振效应；若在PZT层施加外加电场，将导致压电层变形，继而带动铁氧体层的变形导致铁磁共振的频率发生偏移；两者从本质来说，都是通过改变铁磁介质的磁导率，从而导致铁磁共振频率发生偏移。磁电可调微波器件最关键的环节为铁氧体FMR的磁电可调特性，通过合理地调节外加磁/电场可以调节磁电可调带通滤波器的传输特性。磁电可调带通滤波器具有很高的可调性和灵活性，在无线通信技术快速发展的今天将发挥重要的作用。
以上是毕业论文文献综述，课题毕业论文、任务书、外文翻译、程序设计、图纸设计等资料可联系客服协助查找。
