滤波器设计_陈斯陶.docVIP

滤波器设计报告 学生姓名：陈斯陶 学 号：200921040343 学院：物理电子学院 设计指标要求： 设计其中通路1对应的滤波器。频段806~960MHz，端口隔离度≥80dB，插入损耗≤0.8dB，驻波比≤1.3，带内波动≤0.6。 设计过程： 1、用CoupleFila-cr作初步计算。将实际带宽扩展20%，可得设计带宽为775-991MHz，中心频率876MHz,带宽216MHz bw=216/883=0.245 图1（a） 各腔体之间的耦合矩阵 图1(b) 频率 图1(c) 拓扑结构 耦合系数计算 K01=bw1/2*m012=0.4969566=0.497 K12=0 K23=0.1497146 K34=0.142933 K45=0.1497146 K56=0 有载Q值：Qs=1/(bw*m012)=4.065 2、单腔模型及参数 图2（a） 单腔体模型 图2（b）单腔模型参数 3、利用电壁磁壁法求解耦合系数 图3（a）理想电壁频率 图3（b）理想磁壁频率 K12=（fe2-fm2）/(fe2-fm2)=0.101 耦合强度不够，故要加入耦合结构 图4（a）加入耦合结构后的模型 图4（b）加入耦合结构后的模型参数 图5（a）对称模型 图5（b）理想电壁频率 图5（c）理想磁壁频率 K12 =K56=0.2024与计算的值相符 图5（d）理想电壁频率 图5（e）理想磁壁频率 K23=K45=0.14955 与计算值相符 图5（f）理想电壁频率 图5（g）理想磁壁频率 K34=0.142267与计算值相符 图5(h) 输出耦合结构 通过双模法得到有载Q值为K01=6.87，达不到计算值。调整模型时发现在耦合探针与腔体间距为0.2时发生谐振，使得Q值在2.3和6.8之间突变，无法达到要求。 设计结果： 图6 整体模型 图7 仿真结果 设计结果分析： 通过仿真得到如下结论： 耦合越大，有载Q值越小 r1越大，r2越大，r3越大，f越低； r4越大，f越大； h3越小，f越低； s12越小，f越低 h1（腔高度）越大，f越低 z3越小，单腔K值（耦合系数）越小； z5（输出耦合探针）越大，有载Q值越小，f越小； gap2(输出探针与腔体距离)越小，耦合越紧，但在0.2mm左右Q值谐振； gap1（腔体耦合探针与腔体间距）越小，耦合越紧 z1（腔间耦合探针高度） S11，S12达不到要求的指标，带宽和带内波动也不理想，还需要进一步调整和优化。