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悬置带线带阻滤波器的设计

作者: 仲博平台登陆|来源: http://www.chinactcy.com|栏目:仲博娱乐平台登录|    日期:2017-06-12

  常用于射频/微波系统中滤除不需要的信号或者寄生响应,分歧通信系统之间的干扰,能够处理附近的当地收发天线之间的共址干扰问题。

  悬置带线是一种优胜的电磁波传输系统,其用处普遍,能够用来实现各品种型的滤波器,不只可用于传输线谐振器型滤波器,也可用于半集总滤波器的设想。一般来说,正在平面传输线中金属损耗占领从导地位,相对于微带线和共面线,悬置带线的横截面较大,这无效降低了金属层的电流密度以及介质中的电场强度,从而能无效减小损耗,同时,屏障效应使其不会发生辐射,延长至空气中的电成分添加,降低色散效应对滤波器机能的影响。

  正在带阻滤波器的设想中,阻带特征及通带到阻带的过渡特征是设想两个主要方面。带阻滤波器的设想常见于窄带或者宽带的设想,其布局形式多种多样,采用平面传输布局形式具有低成本,易于加工的长处,大量的相关设想的文章颁发于各类期刊,可是,关于中等阻带宽度的带阻滤波器设想的文献较为少见,本文设想了一种X波段带阻滤波器,采用“干线式”布局,AnsoftHFSS软件仿线%的阻带带宽,峻峭的过渡带。

  起首,引见几种平面带阻滤波器的布局形式,如图1所示,这三种滤波器布局是1/4波长短截线微波带阻滤波器的常见类型,“平行耦合式”布局(图1(a)所示)合用于窄带带阻滤波器,“并联基型”(图1(b)所示)合用于宽带带阻滤波器,而“干线(c)所示)合用于中等带宽带阻滤波器的设想。

  本文设想一种中等阻带宽度的带阻滤波器,采用图1(b)所示的干线式电布局,其等效于图2(a)所示的1/4波长短截线带阻滤波器基型电,这种基型带阻滤波器的精确设想公式[5],能够使用频次变换和黑田变换,间接从集总原件LC梯形低通原型推导出来,具体步调是:①确定低通原型;②将各元件乘以带宽因子;③插手单元元件,使用黑田变换;④确定电布局。

  干线式布局于平行耦合式布局是等效的,它们均等效于图2b)所示的布局形式,同时等效于图2a)所示的1/4波长短截线带阻滤波器并联基型,这两种滤波器的单节取基型单节的参数间的关系为:

  式中,Y1为并联短截线为连接线的特征导纳,Ca、Cb为杆对地单元长自电容,为杆间单元长互电容,0为空间波,r为相对介电。

  按照前面的阐发,采用干线式布局设想滤波器可以或许满脚15%阻带带宽的要求,按照阻带衰减要求,取n=10,采用RT/durold®6002陶瓷板做为基板,相对于微带线来说,悬置带线可以或许减小损耗,可以或许获得愈加优胜的过渡带特征。正在ADS中成立道理图,给出各短截线及从线的初值并优化,从而获得带阻滤波器的各布局参数的较精确的值,正在此根本之上,采用Ansoft公司的三维电仿实软件HFSS成立三维模子,进行参数扫描或者优化,确定参数的切确值,获得满脚目标要求的仿线dB,满脚设想目标的要求。如许,既了道理图设想的简单性及快速性,又了三维电仿实的精确性,从而能够快速而精确的设想出所需要的滤波器电。

  按照仿实获得的布局参数的精确值,进行了加工取丈量,其实物照片如图4所示。

  采用安捷司的E8363B矢网测试,丈量如图5所示。丈量显示:阻带衰减正在10.9GHz-12.7GHz范畴内大于48dB,其边带特征较仿实有必然的恶化,正在调试过程中发觉:无论调理阿谁一谐振,其第二个通带(13.5-18GHz)的驻波变化很小,根基上没有改善,而第一个通带(2-10.1GHz)的驻波均能够通过调试使其小于2,可调性很高。阐发呈现以上的缘由,一是软件求解存正在的仿实误差,二是加工误差的引入,三是部门布局参数不成调,只能调理各个谐振干线的电长度,其耦合不成调,导致第二通带驻波有必然的恶化。能够通过进一步的优化仿实,提高加工精度,恰当减小谐振短截线的长度,改善高端的驻波比,通过调谐钉弥补谐振器的电长度,以达到改善滤波器机能的方针。

  本文采用干线式布局设想了一种中等阻带带宽的带阻滤波器,利用悬置带线布局获得较高的Q值,峻峭的边带过渡特征,该滤波器还具有低成本、易于加工的长处,满脚工程使用的需要。

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