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一种新式小型化窄带腔体滤波器的规划

来源:小九体育直播    发布时间:2024-01-19 07:41:17

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产品详细

  电容,缩小了相邻谐振腔之间的距离,以此来完结了滤波器的小型化。经过CST频率为7.325 GHz、带宽为0.25 GHz的窄带腔体滤波器。终究经过什物测验标明,频带内驻波比杰出,带外按捺高,什物体积减小。

  跟着现代微波技能的开展,即要求滤波器等微波无源器材体积更小,又要求其功能更佳。因而,在小型化的基础上,还要求进步滤波器的功能。现在,无线电通讯频率资源日益严重,分配到各类通讯体系的频率距离必定越来越窄,这要求滤波器具有高带外按捺,以进步其频率挑选才能;通带内低插损,以削减有用信号的传输损耗,提高灵敏度;一起坚持一个宽的阻带按捺杂散信号。因而就需要规划小尺度、高功能的滤波器[1]。

  电容加载是指在微波谐振腔内加载恰当的等效电容,以减小本来谐振腔的固有谐振频率。微波谐振腔的品种许多,但大多数都能等效为传输线谐振器。传输线谐振器由不同的电长度TEM(一种电场和磁场垂直于传达方向平面上的电磁波)传输线和端接类型构成。传输线谐振器的结构及方式多样,常选用短路λ/4(λ为波长)线线线型。因为传输线谐振器引入了波导波长的概念,所以,它不只适用于一般TEM波传输线滤波器,也适用于腔体滤波器[2]。

  切比雪夫滤波器是在通带或阻带上频率响应起伏等波纹动摇的滤波器。依据频率响应曲线动摇方位不同可分为两种:

  1) Ⅰ型切比雪夫滤波器。在通带(或称“通频带”)上频率响应起伏等波纹动摇的滤波器称为“I型切比雪夫滤波器”[3]。“n”阶第一类切比雪夫滤波器的起伏与频率的关系为

  2) Ⅱ型切比雪夫滤波器。在阻带(或称“阻频带”)上频率响应起伏等波纹动摇的滤波器称为“Ⅱ型切比雪夫滤波器”,也称“倒数切比雪夫滤波器”。但其频率截止速度不如Ⅰ型快,

  且需要用更多的电子元件。Ⅱ型切比雪夫滤波器在通频带内起伏无动摇,只在阻频带内有起伏动摇[4]。

  1) 首要使用Couplefil核算机辅助规划软件确认仿真模型,腔体滤波器的阶数,以及腔与腔之间的耦合系数。

  2) 使用CST软件树立腔体滤波器的仿真模型,设置好变量,进行仿线) 调理相应的腔体滤波器的

  ,使其仿真成果到达Couplefil规划的预期值,完结整个仿线) 滤波器仿线 GHz,通带内插入损耗小于2 dB,回波损耗大于15 dB,带外在4.8 GHz处的按捺大于100 dB。2) 使用Couplefil核算机辅助规划软件,设置预期目标,规划的腔体阶数为9阶。核算各个腔的耦合系数(CBW),得到成果如下:

  一般规划滤波器有两种根本结构:交趾结构和梳状结构。交趾结构滤波器结构严密相连,易加工,体积小,可靠性和共同性好,被大规模的应用在微波体系中。在确保功能共同的前提下,与交趾结构比较,梳状结构更紧凑,体积更小,但在加工上超出了加工精度规模,难以完结[5]。

  针对布景技能存在的缺点,规划了一种新式的滤波器结构,在盖板一侧成长矩形金属柱,置于谐振柱之间。这使得矩形金属柱与谐振柱之间发生加载电容,然后增大两个谐振柱之间的耦合电容,进而使两头谐振柱之间的距离恰当增大(满意加工精度)的一起满意了耦合度要求。当腔体之间的耦合度到达必定的要求,且构成该腔体的两个谐振柱之间的距离已能加工,则无需设置矩形金属柱,更大程度上完结小型化[6-7]。

  单腔耦合仿线所示。滤波器单腔内介质为空气,经过仿真可得空气腔内谐振柱长为2.5 mm,宽为2.5 mm,高为8.74 mm。调谐螺钉半径为1 mm,长度为2 mm。

  图1 单腔耦合仿线为双腔耦合仿真模型。模型里为左、右摆放的金属谐振柱,调谐螺钉和金属小方块。经过仿真优化使双腔耦合系数到达预期值,终究确认小方块方位高度为4.35 mm,小方块长(c)为1.96 mm,宽(a)为1.13 mm,高(b)为1.13 mm;x、y、z别离代表谐振柱的长度、宽度和高度。

  分析仪,得到终究的测验成果如图5所示。由图可看出,所得滤波器的中心频率为7.325 GHz,带宽为0.25 GHz,插入损耗绝对值小于2.15 dB(稍微偏大),这可能是因为

  加工中,谐振柱尺度加工有差错,盖板未加工好,拧上螺钉后有缝隙。带内平整度好,回波损耗大于15 dB。终究的滤波器什物图如图6所示。

  图6 滤波器什物图与未加矩形金属块的腔体滤波器比较,本文滤波器在体积上有显着减小,然后在确保高功能的前提下,完结了体积的小型化。作用比照图如图7所示。

  本文介绍了一种新式小型化腔体滤波器的规划办法,经过规划、仿真、加工、测验及调试进程,完结了一个中心频率为7.325 GHz,带宽为0.25 GHz的窄带腔体滤波器。其满意规划需求,一起验证了本文滤波器的可行性。

  的规划? /

  的规划办法。结合仿真软件SuperFilter与Ansoft HFSS的三维场仿真,能极大削减规划微波

  的规划办法 /

  规划 /

  交叉耦合的方式,极点提取技能与其比较,优势大多数表现在衰减极点频率的可控性,简化了

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  是无线电通讯体系中的一类要害无源器材。近年来,跟着微波技能的迅速开展,无线电通讯频率资源日益严重,这就对

  的规划 /

  谐振器原理以及基片集成波导(SIW)高Q值、低损耗、大功率容量的特色,提出了

  规划 /

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