一种微波及毫米波滤波器的精确设计方法.pdfVIP

03 #$%’’()’$% )%*+#%,-,./ 第 ! 期 ! !!!!!! ! ! !!!!!! 一种微波及毫米波滤波器的 精确设计方法 李胜先 傅君眉 吴须大 ! !! !西安交通大学电信学院西安 # !西安空间无线电技术研究所西安 # 80113= 801111 摘要 介绍了一种微波及毫米波滤波器精确设计方法!由滤波器的原型参数导出滤波 ! 器的广义阻抗变换系数#采用模匹配法或耦合积分方程技术等数值算法精确计算各个耦合结 的C参数进而转换成广义阻抗变换系数#通过插值获得满足原型要求的滤波器各个耦合 结的结构尺寸以及谐振腔长度将结构参数代入模匹配程序$#Z’’或’+软件进行分析 分析结果与预期值一致%设计了 矩形波导带通滤波器模匹配法和 以及 4!.#N #Z’’ ’+ 软件的仿真结果$测试数据与设计要求一致说明该种设计方法是有效的% 主题词 毫米波 微波 带通滤波器 阻抗变换器 数值算法 设计方案 仿真 ! ! ! ! ! ! ! 0 引言 ! $ % 0 4 微波滤波器的研究已有 余年的历史有许多文献讨论了它的设计 为获得最佳的滤波器 !1 $ % 9 性能一些优化技术使用到滤波器的设计中 但这些优化通常需要耗费较长的时间且要求使用 较好的初值本文介绍一种基于综合和精确数值计算相结合的方法设计的微波滤波器可以容易地 满足微波工程对其电性能的要求而不需要进行优化 在卫星通信转发器中微波带通滤波器经常被用来选通上行信号和抑制其他频率的谐杂波该 类滤波器通常位于接收前端因而要求具有非常小的带内插入损耗否则将恶化转发器噪声性能 降低卫星接收灵敏度’同时要求该滤波器在远带外具有较高的抑制以滤除不用的信号因此通 常选择具有高N 值的矩形波导直接耦合的带通滤波器方案 图 给出了微波矩形波导带通滤波器的结构示意图 图 !#为电感膜片耦合式带通滤波器 0 0 6 图 !#为电感棒耦合式带通滤波器图 !#为 面鳍线式带通滤波器 0 0@ 图 矩形带通滤波器的结构示意图 0 ! 4 原理 ! 在早期的滤波器设计中通常采用查表方式或使用简易的解析表达式将滤波器的电参数转换 成结构参数这种的设计方式有明显的缺陷(膜片或棒以及谐振腔长度等尺寸误差太大膜片厚度 收稿日期( 收修改稿日期(