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微带线带通滤波器的ADS仿真设计(3)

时间:2021-01-31 11:18来源:毕业论文
主要性能指标: 频率范围:800MHz~16GHz 带宽:10%~100%,特殊要求3%~70% 插入损耗:0.5~2dB(随带宽不同而不同) 阻带抑制:近端过渡带决定于滤波器节数

主要性能指标:

频率范围:800MHz~16GHz

带宽:10%~100%,特殊要求3%~70%

插入损耗:0.5~2dB(随带宽不同而不同)

阻带抑制:近端过渡带决定于滤波器节数,远端一般大于70dB

寄生通带:﹥2.5×f0

输入/输出阻抗:50Ω

输入/输出驻波:VSWR≤1.7:1(特别要求时可≤1.5:1)

通过功率:5W(特别要求时可达100W)

温度:-55~+85℃

输入输出形式:SMA、N、L16等

交指型滤波器是对平行耦合微带线滤波器的一种改进,同样是减小微带滤波器占用的体积。具有以下优点:结构紧凑、可靠性高; 由于每个谐振器间的间隔较大,故公差要求较低,容易制造;由于谐振杆长近似等于1/4λ0,所以第二通带中心在3ω0以上,其间不会有寄生响应。

由于交指滤波器既可以做成印刷电路形式,又可以做成腔体结构,用较粗的杆做成自行支撑,而不用介质。因此,交指滤波器在电子系统,尤其是在通信技术及近代航空航天领域中被广泛使用。

交指型微带带通滤波器的工作原理可以这样解释:将平行藕合微带滤波器相邻的两个藕合线节从中点处切断,并折迭起来,合并为一根藕合线节,将其一端短路接地,另一端开路,并保持相邻两级线节之间的藕合间隙不变,形成交指型结构。如下图所示

交指滤波器结构示意图

2.1.3同轴滤波器

同轴腔滤波器体积小、Q值较高,温度稳定性好,特别适合于窄带应用。可实现带宽为0.5%~3%,广泛应用于各种军、民用电子系统。

主要性能指标:

频率范围:800MHz~16GHz

带宽:0.1%~10%

插入损耗:0.5~25dB(随带宽不同而不同)

输入输出形式:SMA、N、L16等

输入输出驻波:1.4:1

温度:-55~+85℃

同轴腔滤波器广泛应用于通信、雷达等系统,按腔体结构不同一般分为标准同轴、方腔同轴等。同轴腔体具有Q值高、易于实现的特点,特别适用于通带窄、带内插损小、带外抑制高的场合。这类滤波器非常适合大规模生产,因此成本也非常低廉。但要在10 GHz以上使用时,由于其微小的物理尺寸,制作精度很难达到。具体的设计有方法负阻线子网络构造了多腔耦合的同轴带通滤波器电路模型;同轴腔体滤波器温度补偿法;阶跃阻抗谐振器等。

 

2.1.4波导滤波器

波导滤波器Q值高,插损小,温度稳定性好,特别适合于窄带应用。在1.7~26GHz的频率范围内可实现0.2%~3.5%带通滤波,在各种要求高性能滤波特性的军用电子产品中被广泛使用。

主要性能指标:

频率范围:2~4GHz

带宽:0.1%~20%

插入损耗:0.5~3dB(随带宽不同而不同)

输入输出形式:SMA、N、L16等

输入输出驻波:1.3:1

温度:-55~+85℃

波导型滤波器由于其Q值高,损耗小,功率容量大等优点而广泛应用于微波毫米波通信、卫星通信等系统中。近年来微波技术的快速发展对该类滤波器的尺寸、阻带特性等指标都提出了越来越高的要求。

通常可用直接耦合半波长谐振腔结构来构造波导型滤波器,但由于高次模的影响,这种类型的滤波器第二通带很近,频率高端阻带性能较差。采用1/4波长传输线耦合谐振膜片结构,可对此进行改善。通过选择合适的膜片尺寸,使各谐振膜片谐振在同一频率上,但具有不同的Q值,可使其第二通带位置变远,从而显著提高其阻带特性。另外,1/4波长传输线耦合谐振膜片型(以下简称谐振膜片型)滤波器还具有尺寸小的优点,其总长度比直接耦合半波长谐振腔型(以下简称半波长型)缩短近40%。与半波长型相比较,谐振膜片型带通滤波器的尺寸缩短了38.4%,且具有更宽的阻带。 微带线带通滤波器的ADS仿真设计(3):http://www.751com.cn/tongxin/lunwen_69309.html

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