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悬置微带线高通滤波器的设计 赵涔伶 电子科技大学空天科学技术研究院 610054 摘要：本文利用 Agilent 公司的 EDA 软件 ADS 来设计悬置微带线高通滤波器，阐述了悬置微带线理论，并 介绍设计的方法。制作出的滤波器实测结果与仿真结果基本一致，从而有效的简化了设计者的工作量。 关键词：ADS；悬置微带线；高通滤波器 一、 引言 微波滤波器早已广泛的应用于任何类型的微波通信、雷达测试或测试系统中。它是一个 二端口网络，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，用以控制 微波系统中某处的频率响应。典型的频率响应包括低通、高通、带通和带阻特性。[1] 在低频电路中，低通或高通滤波器是由集总参数电抗元件（电感和电容）所组成的。故 构成微波低通和高通滤波器最直接的方法，便是用微波结构来模拟集总参数电抗元件，然后 用它们来组成微波高低通滤波器。[2] 人们已经研制出可在微波集成电路中使用的各种形式的平面传输线。微带线，带状线， 倒置微带线、槽线、共面波导和共面带状线是具有代表性的几种平面传输线。采用上述这些 传输线的一种或几种所组成的电路与常规微波电路相比，具有重量轻、尺寸小、性能优越、 可靠性高、可复制性好且价格低廉等优点。考虑到本文的实际需要，采用悬置微带线来实现 高通滤波器。[3] 二、 悬置微带线结构分析 图 1 悬置微带线结构图 悬置微带线的结构如图 1 所示，此时导体带条敷于薄介质片上而悬挂在接地板上面的空 间。由此结构知，这种微带线的大部分电力线集中在空气中，故介质引入的影响很小，ε 接 r 近于 1，在构成耦合微带线时，奇偶模相速的不一致性也有所减小，线的 Q 值也提高了，因 而有利于用来做滤波器、谐振腔等电路元件。[4] 当t / h 1 ，特性阻抗和有效介电常数的公式为[5] 2 60 f (u ) 2 ⎛ ⎞ Z0 ln[ =+ 1+⎜ ⎟ ] （1） ε u u ⎝ ⎠ r 0.7528 ⎛30.666 ⎞ =+ − − 式中f (u ) 6 (2π 6)exp[ ⎜ ⎟ ] ， ⎝ u ⎠ u W /(a =+b) 而有效介电常数为： ⎡ a ⎛ W ⎞⎛ 1 ⎞⎤−1 εe ⎢1=+ a −b ln ⎜ −1⎟⎥ （2） ⎢⎣ b ⎜⎝ 1 1 b ⎟⎠⎜⎝ εr ⎟⎠⎥⎦ 4 ⎛ a ⎞ 式中a1 ⎜0.8621=−0.1251ln ⎟ ， ⎝ b ⎠ 4 ⎛ a ⎞ b 0.4986 =−