Ku波段懸置微帶線帶通濾波器的研究.pdf

1、濾波器作為選頻模塊一直在微波毫米波電路系統(tǒng)中扮演著重要的角色。本文在簡短的回顧了濾波器發(fā)展背景后，分別介紹了懸置微帶線結(jié)構(gòu)與抽頭結(jié)構(gòu)的特性，給出了懸置微帶線的特征阻抗以及等效介電常數(shù)公式，并推導(dǎo)了抽頭結(jié)構(gòu)接入點初始值的計算方程。結(jié)合懸置微帶線和抽頭單元的結(jié)構(gòu)特點與優(yōu)點，本文對抽頭結(jié)構(gòu)懸置微帶線濾波器的設(shè)計進行了詳細(xì)的闡述，并結(jié)合濾波器整體綜合與設(shè)計探討了懸置微帶線結(jié)構(gòu)微帶線的過渡單元設(shè)計。 對于濾波器綜合，本文推導(dǎo)了濾波器諧振器

2、間耦合系數(shù)以及外部品質(zhì)因數(shù)與低通原型參數(shù)間的關(guān)系等式。同時，本文也結(jié)合等效電路模型以及J、K變換器推導(dǎo)了基于電磁場（EM）仿真的濾波器諧振器耦合系數(shù)和外部品質(zhì)因數(shù)的參數(shù)提取方法以及其計算公式。在此基礎(chǔ)上，本文討論諧振器濾波器的綜合方法與流程。這種方法首先通過濾波器低通原型計算出耦合系數(shù)以及外部品質(zhì)因數(shù)的理論參考值；然后運用EM仿真軟件提取耦合系數(shù)和外部品質(zhì)因數(shù)與濾波器物理模型的對應(yīng)關(guān)系并進行曲線擬合；最后結(jié)合理論值得出濾波器的物理參數(shù)初

3、始值在EM仿真軟件中進行優(yōu)化設(shè)計。應(yīng)用這種綜合方法，本文設(shè)計了一個中心頻率為12GHz，帶寬為600MHz的抽頭結(jié)構(gòu)懸置微帶線交指濾波器，同時也給出了該濾波器的耦合結(jié)構(gòu)以及抽頭結(jié)構(gòu)的微帶濾波器作為對比。整體綜合優(yōu)化表明，這種基于耦合系數(shù)和外部品質(zhì)因數(shù)的綜合方法得出的濾波器初始值與優(yōu)化值誤差在2％以內(nèi)。實測結(jié)果表明，濾波器通帶內(nèi)回波優(yōu)于-18dB；通帶特性平坦，中心頻率處插損約為2．3dB。但中心頻率稍有偏移。約100MHz；帶寬與初始設(shè)