您的位置 首页 动态

一种新式微带发夹带通滤波器的规划

通过对传统发夹滤波器结构的改变,构成了滤波器的交叉耦合,使得在滤波器的通带两侧产生一对传输零点,构成一种新的微带发夹带通滤波器。对该新型微带发夹带通滤波器进行CST仿真,结果证实了设计方法的正确性。

1 导言

微波带通滤波器作为无线电通讯和雷达体系中的要害无源器材,得到了广泛的研讨。现在运用十分遍及的有波导滤波器、同轴滤波器、带状线滤波器和微带滤波器等等。跟着无线电通讯和雷达技能的开展,加上无线电通讯和雷达体系目标要求的进步,在现代微波通讯体系中,尤其是卫星通讯和移动通讯体系中,越来越需要带内低插入损耗、带外高按捺的高功能带通滤波器。一般,这种滤波器用腔体结构就能够满足要求,可是在考虑器材体积的情况下,往往首要考虑的是选用微带线结构来完成。虽然微带的损耗大,Q值低,结构不易调整,其某些目标(如通带损耗和阻带衰减)较低于其他方式的滤波器,可是因为微带在平面地图和制版上的便利,且易于和其他电路集成,所以微带带通滤波器仍在现代微波通讯体系中得到广泛运用 。

常见的微带带通滤波器结构有平行耦合线型、交指型、梳状型和发夹式等。其间发夹式带通滤波器因为其结构紧凑,易于集成,广泛运用于各种微波通讯电路中。传统的平面耦合带通滤波器规划一般都是依据滤波器的通带插入损耗和阻带的衰减目标,挑选出恰当的归一化低通原型,比方最大平整型、契比雪夫型、椭圆函数型等,然后核算出阻抗矩阵元素和各耦合线段的奇模及偶模阻抗,最终依据奇偶模阻抗确认该滤波器的物理尺度。但是传统规划办法杂乱繁琐,精确度也不高,只能大略的核算出模型的大约尺度,之后有必要重复进行调整和测验。近年来,跟着核算机和运用软件的不断开展,微波滤波器的规划也进入了一个簇新的阶段。核算机模仿辅助规划绕开了杂乱的理论核算和推导,运用电磁场仿真软件进行微波滤波器的规划。

本文以传统发夹滤波器结构为根底,对其结构进行改善,提出了一种变型的发夹微带带通滤波器的完成方式,与传统方式比较,新方式能使滤波器的通带两边发生一对传输零点,然后增加了滤波器的带外按捺度,使该滤波器具有杰出的矩形特性和选频特性。在本文的最终对提出的结构给出了规划实例,并运用CST软件对提出的结构进行了优化、仿真,证明了规划办法的正确性。

2 规划原理

要在滤波器的频率呼应完成传输零点,一般需要在滤波器结构的谐振器之间完成交叉耦合,使得谐振器的相邻耦合和非相邻耦合之间相位反相,能量相同,然后彼此抵消构成零点。传统发夹式滤波器结构如图1所示,发夹滤波器结构中的谐振单元是由半个波长微带构成的U形结构,和相邻的U形结构谐振器彼此耦合构成。很明显,此种耦合结构首要依赖于相邻谐振器单元间耦合,非相邻谐振器单元间耦合较弱,所以该滤波器难以完成交叉耦合,滤波器的频率呼应也就很难构成传输零点

图 1 传统发夹式滤波器结构示意图

变型的发夹滤波器如图2所示,发夹滤波器结构中的谐振单元仍是由半个波长微带构成的U形结构,仍是由相邻的U形结构谐振器彼此耦合,但与传统方式不同的是,此种耦合不再是朝一个方向的次序耦合,而构成了间错的无序耦合,所以该滤波器完成了交叉耦合,滤波器的通带两边也就发生了一对传输零点。s是耦合距离, l是微带线长,w是微带线宽。

图2 变型发夹滤波器的结构示意图

3 微带滤波器的特性剖析

依据前面介绍的变型发夹滤波器规划办法,在CST中规划了一个变型发夹滤波器,资料是厚度为1mm,相对介电常数为2.65的聚四氟乙烯介质基片。取s=0.2mm,l=7.5mm,w=1mm,滤波器通带为7.6~10.6GHz,中心频率为9.1GHz,带宽比34%左右,通带内插入损耗平整,均小于1.5dB,驻波系数形状杰出,驻波比均小于-10dB,通带两边零点落在5.84 GHz和11.5GHz,小于-35dB。

图4 变型发夹滤波器呼应s=0.2mm,l=7.5mm,w=1mm

坚持s=0.2mm,l=7.5mm,仅逐渐增大谐振器的耦合距离s,咱们能够得到几组滤波器呼应曲线。发现跟着s的增大,滤波器通带功能逐渐变差,s=0.6mm时滤波器通带功能变得现已很差,如图5所示。

图5 变型发夹滤波器呼应s=0.6mm,l=7.5mm,w=1mm

坚持s=0.2mm,l=7.5mm,仅改动微带线宽w,咱们能够得到几组滤波器呼应曲线。发现当w小于0.75mm和大于2mm时,滤波器通带功能变差,w=0.75mm和w=2mm时滤波器通带功能别离见图6、图7所示。

图6 变型发夹滤波器呼应s=0.2mm,l=7.5mm,w=0.75mm

图7 变型发夹滤波器呼应s=0.2mm,l=7.5mm,w=2mm

坚持s=0.2mm,w=1mm,仅改动微带线长l,咱们能够得到几组滤波器呼应曲线。发现当l小于4mm和大于11mm时,滤波器通带功能变差,l=4mm和l=11mm时滤波器通带功能别离见图8、图9所示。

图8 变型发夹滤波器呼应s=0.2mm,l=4mm,w=1mm

图9 变型发夹滤波器呼应s=0.2mm,l=11mm,w=1mm

4 定论

本文对传统微带发夹滤波器结构进行改动,构成一个变型的微带发夹滤波器结构,该滤波器在频率呼应的通带两边各有一个传输零点,然后进步了滤波器的带外按捺特性。一起运用CST仿真软件对规划实例进行了优化、仿真,仿真成果证明该类滤波器传输零点存在。

声明:本文内容来自网络转载或用户投稿,文章版权归原作者和原出处所有。文中观点,不代表本站立场。若有侵权请联系本站删除(kf@86ic.com)https://www.86ic.net/news/dongtai/202319.html

为您推荐

联系我们

联系我们

在线咨询: QQ交谈

邮箱: kf@86ic.com

关注微信
微信扫一扫关注我们

微信扫一扫关注我们

返回顶部