現(xiàn)代濾波器設(shè)計(jì)講座(3波導(dǎo)濾波器設(shè)計(jì))教學(xué)提綱

1、現(xiàn)代濾波器設(shè)計(jì)講座現(xiàn)代濾波器設(shè)計(jì)講座(3波導(dǎo)濾波導(dǎo)濾波器設(shè)計(jì)波器設(shè)計(jì))電子科技大學(xué)電子科技大學(xué) 賈寶富賈寶富 博士博士現(xiàn)代濾波器設(shè)計(jì)講座（三）現(xiàn)代濾波器設(shè)計(jì)講座（三）腔體級(jí)聯(lián)耦合波導(dǎo)濾波器對(duì)稱膜片對(duì)稱膜片縱向條帶縱向條帶方柱方柱橫向條帶橫向條帶圓柱圓柱矩形波導(dǎo)濾波器常見類型矩形波導(dǎo)濾波器常見類型波導(dǎo)濾波器設(shè)計(jì)舉例波導(dǎo)濾波器設(shè)計(jì)舉例設(shè)計(jì)參數(shù)：設(shè)計(jì)參數(shù)：f0 = 15.35 GHz BW= 32 MHzS11 -20 dB S21 -40 dB f0 40 MHz濾波器從濾波器從 14.9到到 15.35 GHz連續(xù)可調(diào)連續(xù)可調(diào)BJ-140波導(dǎo)技術(shù)參數(shù)：波導(dǎo)技術(shù)參數(shù)：a=15.8mm;b=7.9m

2、m;工作頻率范圍：工作頻率范圍：11.918GHz濾波器原型濾波器原型1a) Obtain low-pass prototype parameters (gi) from filter specifications (see e.g. Matthaei*)g0g1g3gn-1gn+1g2g4gnf0 BW IL RL*Matthaei, Young and Jones “Microwave filters, impedance-matching networks, and coupling structures”, Artech House, Norwood, MA, 1992K01K12K2

3、3Kn,n+1Z0AZ0BZ0Z0Z0Z0g/2g/2Example:f0 = 15.35 GHz BW= 32 MHzS11 -20 dB S21 -40 dB f0 40 MHz6th order Chebychev filterprototype elementsg0 = 1.0000g1 = 0.8836g2 = 1.3966g3 = 1.7894g4 = 1.5528g5 = 1.6095g6 = 0.7667g7 = 1.1524帶帶K變換器濾波器模型變換器濾波器模型1b)Calculate K-inverters (band-pass prototype parameters)0

4、0201gicK01K12K23Kn,n+1Z0AZ0BZ0Z0Z0Z0g/2g/201010012AAKwKZg g ,1,1012n nBn nBnnKwKZg g11,001,1,12iiiiiiiiiggwZZKK0200ffwgiiExample:K01=0.0775K12=0.0048K23=0.0034K34=0.003200cfK變換器的變換器的S參數(shù)參數(shù)n在濾波器中心工作頻率00jKAj K211222211221;121KSSKKSSjKK01K12K23Kn,n+1Z0AZ0BZ0Z0Z0Z0g/2g/22222221211;2111KKjKKSKKjKKK變換器計(jì)算模型

5、變換器計(jì)算模型n利用對(duì)稱面可以簡(jiǎn)化模型；n計(jì)算K值；n計(jì)算附加相移；21111212111111SKSSS K01K12K23Kn,n+1Z0AZ0BZ0Z0Z0Z0g/2g/22190argiS 優(yōu)化耦合系數(shù)優(yōu)化耦合系數(shù)nFor all couplings: Optimize coupling to give the right K-inverter value at the center frequency11112212111111SKSKSS Coupling S21 (dB)1-16.142-40.403-43.474-43.935-43.476-40.407-16.14diamet

6、eroffsetd1 = 2.50 mmdo1 = 3.845mmd2 = 3.50 mmdo2 = 3.135 mmd3 = 3.50 mmdo3 = 2.960 mmd4 = 3.50 mmdo4 = 2.972 mmd5 = 3.50 mmdo5 = 2.960 mmd6 = 3.50 mmdo6 = 3.135 mmd7 = 2.50 mmdo7 = 3.845 mmK01K12K23Kn,n+1Z0AZ0BZ0Z0Z0Z0g/2g/2ddo優(yōu)化諧振腔長(zhǎng)度優(yōu)化諧振腔長(zhǎng)度nFor all resonators: calculate resonator length, fine tune

7、until the structure resonates at the center frequency2grl2121rlrK01K12K23Kn,n+1Z0AZ0BZ0Z0Z0Z0g/2g/2Denne figuren er IKKE for frste resonatorr1215.3115.3215.3315.3415.3515.3615.3715.3815.3915.4-40-35-30-25-20-15-10frequency (GHz)S (dB)resonator lengthl1 = 10.839 mml2 = 11.346 mml3 = 11.395 mml4 = 11.

8、395 mml5 = 11.346 mml6 = 10.839 mm15.2415.2615.2815.315.3215.3415.3615.3815.415.42-90-80-70-60-50-40-30-20-10010frequency (GHz)S (dB)濾波器測(cè)試結(jié)果濾波器測(cè)試結(jié)果nDesigned at 15.35 GHznTunable from 14.9 to 15.35 GHznMeasured at 15.32 GHz15.2915.315.3115.3215.3315.3415.35-6-5-4-3-2-10frequency (GHz)S21 (dB)ndata ce

9、ntered on f0-40-30-20-100102030-60-50-40-30-20-100f -f0 (MHz)S (dB)S11 MeasuredS21 MeasuredS11 HFSS S21 HFSS S11 Goal S21 Goal 仿真與測(cè)試結(jié)果比較仿真與測(cè)試結(jié)果比較利用周期結(jié)構(gòu)提高帶外抑制利用周期結(jié)構(gòu)提高帶外抑制利用利用EBG結(jié)構(gòu)縮短波導(dǎo)濾波器長(zhǎng)度結(jié)構(gòu)縮短波導(dǎo)濾波器長(zhǎng)度電子科技大學(xué)電子科技大學(xué) 賈寶富賈寶富 博士博士現(xiàn)代濾波器設(shè)計(jì)講座（三）現(xiàn)代濾波器設(shè)計(jì)講座（三）利用交叉耦合產(chǎn)生傳輸零點(diǎn)波導(dǎo)交叉耦合濾波器的特點(diǎn)波導(dǎo)交叉耦合濾波器的特點(diǎn)n受到幾何結(jié)構(gòu)的限制波導(dǎo)交叉耦合濾波

10、器多數(shù)采用對(duì)稱結(jié)構(gòu)。nERDEM OFLI, “ANALYSIS AND DESIGN OF MICROWAVE AND MILLIMETER-WAVE FILTERS AND DIPLEXERS”, SWISS FEDERAL INSTITUTE OF TECHNOLOGY ZURICH, Doctoral Thesis ETH No. 15771E平面金屬插片交叉耦合濾波器平面金屬插片交叉耦合濾波器nf0 = 30.25 GHz, BW = 500MHz and RL = 20 dB四腔交叉耦合濾波器四腔交叉耦合濾波器nreturn loss is 20 dB n center frequ

11、ency 11.55 GHzn bandwidth of 200MHz仿真計(jì)算結(jié)果仿真計(jì)算結(jié)果n其中，虛線是無交叉耦合的仿真結(jié)果。實(shí)線是有交叉耦合的結(jié)果。n1，2，4腔是TE101模；n3腔是TE102模Ka波段四腔交叉耦合濾波器設(shè)計(jì)波段四腔交叉耦合濾波器設(shè)計(jì)nf0 = 30.25 GHz, BW = 500MHz and RL = 20 dB仿真計(jì)算結(jié)果仿真計(jì)算結(jié)果n其中，虛線是無交叉耦合的仿真結(jié)果。實(shí)線是有交叉耦合的結(jié)果。n1，2，4腔是TE101模；n3腔是TE102模實(shí)際制作的實(shí)際制作的Ka波段交叉耦合濾波器波段交叉耦合濾波器n為了測(cè)試實(shí)際制作的濾波器增加了彎波導(dǎo)段Ka波段交叉耦合濾波

12、器測(cè)試結(jié)果波段交叉耦合濾波器測(cè)試結(jié)果n圖中，MMT是模式匹配法；Meas是測(cè)試結(jié)果產(chǎn)生非對(duì)稱零點(diǎn)的四腔濾波器產(chǎn)生非對(duì)稱零點(diǎn)的四腔濾波器nf0 = 30.25 GHz, BW = 500MHz and RL = 20 dB非對(duì)稱零點(diǎn)四腔濾波器仿真結(jié)果非對(duì)稱零點(diǎn)四腔濾波器仿真結(jié)果nf0 = 30.25 GHz,nBW = 500MHz；nRL = 20 dB源與負(fù)載直接耦合源與負(fù)載直接耦合n使用源與負(fù)載直接耦合可以提高濾波器性能，但源與負(fù)載之間的耦合孔要求更高的加工精度。包含源與負(fù)載直接耦合的包含源與負(fù)載直接耦合的2腔濾波器腔濾波器仿真結(jié)果仿真結(jié)果n其中，虛線是無源與負(fù)載耦合的仿真結(jié)果。實(shí)線是有源

13、與負(fù)載耦合的結(jié)果。電子科技大學(xué)電子科技大學(xué) 賈寶富賈寶富 博士博士現(xiàn)代濾波器設(shè)計(jì)講座（三）現(xiàn)代濾波器設(shè)計(jì)講座（三）使用抑制諧振器產(chǎn)生傳輸零點(diǎn)使用抑制諧振器產(chǎn)生傳輸零點(diǎn)使用抑制諧振器產(chǎn)生傳輸零點(diǎn)n在1980年R.J. Cameron提出了使用抑制諧振器（Rejection Resonator）產(chǎn)生濾波器傳輸零點(diǎn)的方法。n這項(xiàng)技術(shù)除了應(yīng)用于波導(dǎo)濾波器以外，還被用于梳狀結(jié)構(gòu)濾波器和介質(zhì)濾波器等結(jié)構(gòu)濾波器的設(shè)計(jì)。這項(xiàng)技術(shù)也被稱作零腔技術(shù)。n由于使用這種方法產(chǎn)生的零點(diǎn)，只與抑制諧振器和相關(guān)的耦合結(jié)構(gòu)有關(guān)。因此傳輸零點(diǎn)的設(shè)計(jì)比較靈活。 J. D. Rhodes and R. J. Cameron, “Ge

14、neral extracted pole synthesis technique with application to low-loss TE -mode filters,” IEEE Trans. Microwave Theory Tech., vol. MTT-28, pp. 10181028, Sept. 1980.抑制諧振器產(chǎn)生傳輸零點(diǎn)的原理抑制諧振器產(chǎn)生傳輸零點(diǎn)的原理n在傳輸回路中連接分支電路，分支電路的一端連接一個(gè)（或數(shù)個(gè)）專門產(chǎn)生傳輸極點(diǎn)的諧振器。這些諧振器被稱作抑制諧振器。0Port1Port2C=C1L=L1R=QuKP=lamped/4Z=1/(ms1*Sqrt(bwf)

15、KP=lamped/4Z=1/(m1L*Sqrt(bwf)KP=lamped/4Z=1/(mo1*bwf)采用抑制諧振器的等效電路采用抑制諧振器的等效電路nAmari, “Synthesis and Design of Novel In-Line Filters With One or Two Real Transmission Zeros”，IEEE TRANS. ON MTT, VOL. 52, NO. 5, MAY 2004, 1464-1478使用使用1個(gè)抑制諧振器的個(gè)抑制諧振器的3階濾波器階濾波器Port1Port2KP=lamped/4Z=1/(0.5735*Sqrt(bwf)C=

16、C1L=L1R=QuC=C3L=L3R=QuC=C2L=L2R=QuKP=lamped/4Z=1/(1.0729*(bwf)KP=lamped/4Z=1/(1.532*Sqrt(bwf)KP=lamped/4Z=1/(1.0833*Sqrt(bwf)EE=53.2degF=FZ=10使用使用2個(gè)抑制諧振器的個(gè)抑制諧振器的3階濾波器階濾波器Port1Port2KP=lamped/4Z=1/(0.7446*Sqrt(bwf)C=C1L=L1R=QuC=C3L=L3R=QuC=C2L=L2R=QuKP=lamped/4Z=1/(0.4331*Sqrt(bwf)KZ=1/(1.113*Sqrt(bwf

17、)KP=lamped/4Z=1/(2.4504*Sqrt(bwf)EE=40.86degF=FZ=1EE=64.96degF=FZ=100使用抑制諧振器的濾波器結(jié)構(gòu)使用抑制諧振器的濾波器結(jié)構(gòu)三階濾波器零點(diǎn)高于中心頻率三階濾波器零點(diǎn)高于中心頻率三階濾波器零點(diǎn)低于中心頻率三階濾波器零點(diǎn)低于中心頻率T. Sieverding 設(shè)計(jì)的濾波器nT. Sieverding and F. Arndt, “Field theoretic CAD of open or aperture matched Tjunction coupled rectangular waveguide structures,” IE

18、EE Trans. Microwave Theory Tech., vol. 40, no. 2, pp. 353362, 1992.二階濾波器具有二階濾波器具有2個(gè)零點(diǎn)個(gè)零點(diǎn)nR. Montejo-Garai, “Synthesis and Design of In-Line N-Order FiltersWith N Real Transmission Zeros by Means of Extracted Poles Implemented in Low-Cost Rectangular H-Plane Waveguide”, IEEE TRANS. ON MTT, VOL. 53, N

19、O. 5, MAY 2005 1636-1642三階濾波器具有三階濾波器具有1個(gè)零點(diǎn)個(gè)零點(diǎn)四階濾波器具有四階濾波器具有2個(gè)零點(diǎn)個(gè)零點(diǎn)八階濾波器具有八階濾波器具有2個(gè)零點(diǎn)個(gè)零點(diǎn)使用抑制諧振器設(shè)計(jì)雙工器的實(shí)例使用抑制諧振器設(shè)計(jì)雙工器的實(shí)例n技術(shù)要求：濾波器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)濾波器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)n低通帶和高通帶使用同一結(jié)構(gòu)。上通帶濾波器綜合曲線上通帶濾波器綜合曲線雙工器整體結(jié)構(gòu)雙工器整體結(jié)構(gòu)雙工器仿真結(jié)果和測(cè)試結(jié)果雙工器仿真結(jié)果和測(cè)試結(jié)果n仿真曲線 測(cè)試曲線電子科技大學(xué)電子科技大學(xué) 賈寶富賈寶富 博士博士現(xiàn)代濾波器設(shè)計(jì)講座（三）現(xiàn)代濾波器設(shè)計(jì)講座（三）利用非諧振節(jié)點(diǎn)產(chǎn)生傳輸零點(diǎn)利用非諧振節(jié)點(diǎn)產(chǎn)生傳輸零點(diǎn)利用非諧振節(jié)

20、點(diǎn)產(chǎn)生傳輸零點(diǎn)nSmain Amari在2004年把非諧振節(jié)（Non-Resonator Node）點(diǎn)引入濾波器設(shè)計(jì)。并在其后發(fā)表了多篇論文介紹引入非諧振節(jié)點(diǎn)后傳輸矩陣的推導(dǎo)方法。n使用非諧振節(jié)點(diǎn)產(chǎn)生傳輸零點(diǎn)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，在波導(dǎo)結(jié)構(gòu)上容易實(shí)現(xiàn)的特點(diǎn)。n引入非諧振節(jié)點(diǎn)后N個(gè)諧振器可以實(shí)現(xiàn)N個(gè)傳輸零點(diǎn)。而不必引入源與負(fù)載耦合。n使用非諧振節(jié)點(diǎn)可以很容易地把多個(gè)濾波網(wǎng)絡(luò)組合在一起。不會(huì)影響各個(gè)網(wǎng)絡(luò)的濾波特性。 Smain Amari, Uwe Rosenberg, and Jens Bornemann, “Singlets, Cascaded Singlets, and the Nonresonat

21、ing Node Model for Advanced Modular Design of Elliptic Filters”，IEEE MICROWAVE AND WIRELESS COMPONENTS LETTERS, VOL. 14, NO. 5, MAY 2004，237-239非諧振節(jié)點(diǎn)產(chǎn)生傳輸零點(diǎn)的原理非諧振節(jié)點(diǎn)產(chǎn)生傳輸零點(diǎn)的原理n單諧振腔產(chǎn)生傳輸零點(diǎn)的基本電路0Port1Port2C=C1L=L1R=QuKP=lamped/4Z=1/(ms1*Sqrt(bwf)KP=lamped/4Z=1/(m1L*Sqrt(bwf)KP=lamped/4Z=1/(msL)非諧振節(jié)點(diǎn)產(chǎn)生傳輸零點(diǎn)

22、的原理非諧振節(jié)點(diǎn)產(chǎn)生傳輸零點(diǎn)的原理n用非諧振節(jié)點(diǎn)把單諧振腔連接起來，可以保持原來的傳輸零點(diǎn)和濾波特性。使用非諧振節(jié)點(diǎn)濾波器低通模型使用非諧振節(jié)點(diǎn)濾波器低通模型nAmari, “In-line Pseudoelliptic Band-Reject Filters With Nonresonating Nodes and/or Phase Shifts”, IEEE TRANS ON MTT, VOL. 54, NO. 1, JANUARY 2006, 428-436使用非諧振節(jié)點(diǎn)的使用非諧振節(jié)點(diǎn)的3階濾波器結(jié)構(gòu)階濾波器結(jié)構(gòu)使用非諧振節(jié)點(diǎn)的使用非諧振節(jié)點(diǎn)的3階濾波器測(cè)試結(jié)果階濾波器測(cè)試結(jié)果用非諧振

23、節(jié)點(diǎn)產(chǎn)生傳輸零點(diǎn)例子用非諧振節(jié)點(diǎn)產(chǎn)生傳輸零點(diǎn)例子nS. Cogollos, “Synthesis and Design Procedure for High Performance Waveguide Filters Based on Nonresonating Nodes”，Microwave Symposium, 2007. IEEE/MTT-S International3-8, June 2007 Page(s):1297 - 1300 6階單腔階單腔3模濾波器模濾波器6階單腔階單腔3模濾波器測(cè)試結(jié)果模濾波器測(cè)試結(jié)果nAmari, “New In-Line Dual- and Trip

24、le-Mode Cavity Filters With Nonresonating Nodes”, IEEE TRANS. ON MTT, VOL. 53, NO. 4, APRIL 2005, 1272-1279電子科技大學(xué)電子科技大學(xué) 賈寶富賈寶富 博士博士現(xiàn)代濾波器設(shè)計(jì)講座（三）現(xiàn)代濾波器設(shè)計(jì)講座（三）利用過模諧振器產(chǎn)生傳輸零點(diǎn)概述概述n利用過模諧振器產(chǎn)生傳輸零點(diǎn)的技術(shù)最早在2001年由Marco Guglielmi提出。n產(chǎn)生傳輸零點(diǎn)的過模腔體有多種結(jié)構(gòu)。既有使用非簡(jiǎn)并模式的過模波導(dǎo)濾波器，也有使用簡(jiǎn)并模式的過模波導(dǎo)濾波器。n利用過模諧振器產(chǎn)生傳輸零點(diǎn)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，容易加工的特點(diǎn)。在毫

25、米波波段，具有很好的發(fā)展前景。 M. Guglielmi, P. Jarry, E. Kerherve, O. Roquebrun, and D. Schmitt, “A new family of all-inductive dual-mode filters,” IEEE Trans. Microw. Theory Tech., vol. 49, no. 10, pp. 17641769, Oct. 2001.非簡(jiǎn)并模式過模濾波器模型非簡(jiǎn)并模式過模濾波器模型nBornemann, J.; Amari, S.; Vahldieck, R.; “A flexible S-matrix algo

26、rithm for the design of folded waveguide filters”，Microwave Conference, 2005 EuropeanVolume 1, 4-6 Oct. 2005 Page(s):4 pp. 非簡(jiǎn)并模過模濾波器單元等效電路非簡(jiǎn)并模過模濾波器單元等效電路n非簡(jiǎn)并模過模濾波器單元電路可以等效成下面的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。n在2次模對(duì)應(yīng)的頻率，產(chǎn)生傳輸零點(diǎn)的條件是 與 符號(hào)相反。1sm123111222333000000sssLLLmmmmmmmmm1Lm2sm2Lm3sm3Lm2sm2Lm耦合量與耦合孔位置的關(guān)系耦合量與耦合孔位置的關(guān)系n基模耦合量與耦合孔

27、位置的關(guān)系耦合量與耦合孔位置的關(guān)系n2次模耦合量與耦合孔位置的關(guān)系耦合量與耦合孔位置的關(guān)系n3次模非簡(jiǎn)并模過模濾波器單元等效電路非簡(jiǎn)并模過模濾波器單元等效電路n當(dāng)開口位置靠近1/3處時(shí)，對(duì)3次模的耦合很小，可以忽略。傳輸零點(diǎn)位于高端。121112220000ssLlmmmmmm1sm1Lm2sm2Lm非簡(jiǎn)并模過模濾波器單元等效電路非簡(jiǎn)并模過模濾波器單元等效電路n當(dāng)開口位置靠近邊緣處時(shí)，對(duì)基模的耦合較小小，可以忽略。傳輸零點(diǎn)位于低端。3sm3Lm2sm2Lm非簡(jiǎn)并模過模諧振器產(chǎn)生傳輸零非簡(jiǎn)并模過模諧振器產(chǎn)生傳輸零點(diǎn)點(diǎn)n在E面插片波導(dǎo)中，利用過模諧振器也可以產(chǎn)生傳輸零點(diǎn)。Q波段波段4腔濾波器腔濾波

28、器nFig.4.7(a),f0 = 38.80 GHz, BW = 500MHz and RL = 23 dB nFig.4.7(b), f0 = 39.50 GHz, BW = 500MHz and RL = 23 dB Q波段波段4腔濾波器仿真結(jié)果腔濾波器仿真結(jié)果nQ波段4腔濾波器仿真結(jié)果過模腔體過模腔體E平面插片濾波器實(shí)物照片平面插片濾波器實(shí)物照片n使用過模腔體的E平面插片濾波器實(shí)物照片Q波段波段4腔濾波器測(cè)試結(jié)果腔濾波器測(cè)試結(jié)果膜片耦合過模腔體濾波器膜片耦合過模腔體濾波器幾種幾種E面膜片耦合過模濾波器結(jié)構(gòu)面膜片耦合過模濾波器結(jié)構(gòu)Ku波段濾波器設(shè)計(jì)實(shí)例波段濾波器設(shè)計(jì)實(shí)例n實(shí)物照片 測(cè)試結(jié)

29、果使用多個(gè)過模腔體的波導(dǎo)濾波器使用多個(gè)過模腔體的波導(dǎo)濾波器簡(jiǎn)并模過模諧振器產(chǎn)生傳輸零點(diǎn)的原理簡(jiǎn)并模過模諧振器產(chǎn)生傳輸零點(diǎn)的原理n過模諧振器可以等效成下面的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。Designer 仿真結(jié)果（仿真結(jié)果（1）n耦合矩陣00.46851.262600.46851.509600.46851.262601.23331.262600.46851.26260MDesigner 仿真結(jié)果（仿真結(jié)果（2）n耦合矩陣00.46851.262600.46851.509600.46851.262601.23331.262600.46851.26260M簡(jiǎn)并過模諧振腔的耦合簡(jiǎn)并過模諧振腔的耦合矩形波導(dǎo)簡(jiǎn)并模的基本理論

30、矩形波導(dǎo)簡(jiǎn)并模的基本理論n根據(jù)矩形波導(dǎo)諧振腔的基本理論，先假定 和 工作在同一個(gè)頻率，即：n其中：a和d分別表示諧振腔的長(zhǎng)度和寬度，可以得到：n根據(jù)矩形波導(dǎo)諧振頻率的計(jì)算公式，可以得到：n如果 和 模，很容易得到：0m nTE0p qTE00m np qff2222()()()()mnpqadad2222ampkdqn22()2cmdnfk102TE201TEad1.118cadf簡(jiǎn)并模過模濾波器特性曲線簡(jiǎn)并模過模濾波器特性曲線nTE102模和TE201模簡(jiǎn)并簡(jiǎn)并模腔體的濾波特性曲線簡(jiǎn)并模腔體的濾波特性曲線nTE102和TE301簡(jiǎn)并兩級(jí)簡(jiǎn)并模過模濾波器兩級(jí)簡(jiǎn)并模過模濾波器n兩級(jí)簡(jiǎn)并模濾波器級(jí)

31、聯(lián)兩級(jí)簡(jiǎn)并模過模濾波器仿真和測(cè)試結(jié)果兩級(jí)簡(jiǎn)并模過模濾波器仿真和測(cè)試結(jié)果10.6010.8011.0011.2011.4011.60Freq GHz-80.00-70.00-60.00-50.00-40.00-30.00-20.00-10.000.00Y1Ansoft CorporationHFSSDesign2XY Plot 1Curve InfodB(S(p1,p1)Setup1 : Sweep1dB(S(p2,p1)Setup1 : Sweep1腔體加介質(zhì)塊的過模濾波器腔體加介質(zhì)塊的過模濾波器n通過在腔體中添加介質(zhì)塊降低簡(jiǎn)并模腔體的體積。簡(jiǎn)并模腔體中的模式圖簡(jiǎn)并模腔體中的模式圖簡(jiǎn)并模濾波器

32、的仿真和測(cè)試結(jié)果簡(jiǎn)并模濾波器的仿真和測(cè)試結(jié)果電子科技大學(xué)電子科技大學(xué) 賈寶富賈寶富 博士博士現(xiàn)代濾波器設(shè)計(jì)講座（三）現(xiàn)代濾波器設(shè)計(jì)講座（三）消失模濾波器消失模（凋落模）濾波器消失模（凋落模）濾波器n消失模濾波器是指那些由截止波導(dǎo)構(gòu)造的濾波器。由于在正常狀態(tài)下這些波導(dǎo)中的波導(dǎo)模式不能傳播，所以，被稱為消失模（或凋落模）。n消失模波導(dǎo)濾波器具有體積小、無載Q值高、阻帶對(duì)高次諧波抑制好的特點(diǎn)。因此，受到微波工程師的重視。n消失模濾波器的研究始于上世紀(jì)70年代。關(guān)于消失模濾波器的設(shè)計(jì)方法有很多種，常見的設(shè)計(jì)方法都是以場(chǎng)分析方法為基礎(chǔ)。n消失模濾波器有切比雪夫型、橢圓函數(shù)型等。消失模（凋落模）濾波器消失

33、模（凋落模）濾波器n通常，消失模濾波器的工作頻率范圍100MHz-40GHz。帶寛1%-80%消失模濾波器的類型消失模濾波器的類型消失模濾波器的類型消失模濾波器的類型消失模濾波器的基本分析方法消失模濾波器的基本分析方法n消失模濾波器設(shè)計(jì)方法與常規(guī)濾波器的設(shè)計(jì)方法類似。消失模濾波器設(shè)計(jì)實(shí)例消失模濾波器設(shè)計(jì)實(shí)例nP. Soto， “Efficient Analysis and Design Strategies for Evanescent Mode Ridge Waveguide Filters” Proceedings of the 36th European Microwave Confer

34、ence，仿真和測(cè)試結(jié)果仿真和測(cè)試結(jié)果帶中心脊的消失模波導(dǎo)濾波器帶中心脊的消失模波導(dǎo)濾波器nVicente E. Boria，“Waveguide Filters for Satellites”，IEEE Microwave Magazin Oct. 2007,61-70帶中心脊的消失模波導(dǎo)濾波器帶中心脊的消失模波導(dǎo)濾波器S曲線曲線不對(duì)稱結(jié)構(gòu)消失模濾波器不對(duì)稱結(jié)構(gòu)消失模濾波器復(fù)雜結(jié)構(gòu)消失模濾波器復(fù)雜結(jié)構(gòu)消失模濾波器n吳須大， “消失模波導(dǎo)濾波器的新結(jié)構(gòu)”，空間電子空間電子技術(shù)，技術(shù)，2003 年第年第4 期，期，47-51復(fù)雜結(jié)構(gòu)消失模濾波器復(fù)雜結(jié)構(gòu)消失模濾波器n吳須大， “消失模波導(dǎo)濾波器的

35、新結(jié)構(gòu)”，空間電子空間電子技術(shù)，技術(shù)，2003 年第年第4 期，期，47-51復(fù)雜結(jié)構(gòu)消失模濾波器實(shí)驗(yàn)結(jié)果復(fù)雜結(jié)構(gòu)消失模濾波器實(shí)驗(yàn)結(jié)果n中心頻率4080MHz ,帶寬為30 MHz ,電子科技大學(xué)電子科技大學(xué) 賈寶富賈寶富 博士博士現(xiàn)代濾波器設(shè)計(jì)講座（三）現(xiàn)代濾波器設(shè)計(jì)講座（三）波導(dǎo)濾波器性能比較四種基本結(jié)構(gòu)的濾波器四種基本結(jié)構(gòu)的濾波器波導(dǎo)膜片濾波器波導(dǎo)膜片濾波器波導(dǎo)膜片濾波器仿真結(jié)果波導(dǎo)膜片濾波器仿真結(jié)果10.4010.6010.8011.0011.2011.4011.6011.80Freq GHz-60.00-50.00-40.00-30.00-20.00-10.000.00Y1Ansoft CorporationHFSSDesign1XY Plot 1C