曲线拟合法在管状滤波器设计中的应用.pdfVIP

2005’全国微波毫米波会议沦文集 曲线拟合法在管状滤波器设计中的应用 吴边苏涛杨波梁昌洪 (西安电子科技大学天线与微波国家重点实验室西安710071) 摘要：本文提出了一种基丁S参数曲线拟合的新的管状滤波器设计方法，给出了由低 通原型到管状带通滤波器的综台过程，并用实例介绍了采用逐步级增思想设计管状滤波器的 曲线拟合方法。该方法既保证了仿真过程中串联元件值的准确性，又克服了并联元件值影响 因素太多的缺点，降低了优化过程中物理尺寸的设计难度。 关键词：管状滤波器 曲线拟合逐步级增 1引言 管状滤波器具有插损小、结构紧凑、相对带宽宽和功率容量大等优点，特别在超短波频 段得到了广泛应用。【1】中给出了端接电容管状滤波器原理图(图1)，并针对各元件值随频 率变化的情况给出了综合公式。本文将给出端接电感管状滤波器(图2)的综合过程。 管状滤波器的物理结构实现-·直是设计中的难点。传统的设计方法往往将管状滤波器的 各部分独立出来进行单级优化，最后合并成全电路进行局部修正。这种方法忽略了各级之间 的相互影响，在级数较多时，误差的积累使得整体电路的性能恶化，而在全电路基础上进行 修正时影响因素太多，大大增加了仿真优化的复杂度。 本文提出了一种采用逐步级增思想设计管状滤波器的曲线拟合技术，从第一级出发，每 Office的目标曲线进 增加一个元件，就把AnsohHFSS物理尺寸参数扫描结果与Microwave 行拟合，依次得到各元件的最佳尺寸，最终完成整个滤波器的设计。 图1端接电容管状滤波器原理图 。。—、H叶一叫卜r”、一一r1]一一一h一。。(二 =二 二= 牛 丰 == 牛 == 图2端接电感管状滤波器原理图 2管状滤波器综合过程 如图3所示的管状滤波器可以看作是由谐振回路和J变换器组成的，其中滤波器中间的 谐振同路是电感两侧端接并联电容的Ⅱ型谐振电路，两端是端接LC谐振回路。 图3谐振回路和J变换器组成的管状滤波器原理图 由于滤波器对称，各个Ⅱ型谐振电路是相同的，端接Lc谐振电路也相同。根据[2]有 2005’全国微波毫米波会议论文集 ％t2蔫2鬻2丽w u’ 其‘p，g．是归一化低通原型的元件值。n捌谐振电路和端接LC谐振回路的电纳斜率 分j51j为： ^：堕塑l：。2GO。oOg (2) 2如l。：。《一《 执：!蔓j塑I ：c+生：竺：二刍墨：。—L (3) 。 1 2 ‘％ droI。：‰ f月2+厶2山212 600为滤波器通带中心频率，娜为电感与单侧电容的谐振频率。进一步有 l+jiC—J：—善，，：2，一，月一2)4(、。 —i忑i一～’一。”‘ 笠 = q 。一 蔫 对于端接谐振回路，有 包=警=警