1、微波濾波器微波濾波器(上）上） 微波濾波器（一）引言 微波濾波器是一種具有頻率選擇功能的微波元件，它使得在規(guī)定頻率范圍內(nèi)得信號得以傳輸或被阻隔，從而在多頻率得工作系統(tǒng)中，分離出有用信號，抑制掉不需要的其它信號。 濾波器可根據(jù)功率衰減的頻率特性來分類，微波濾波器可分為微波低通濾波器、微波帶通濾波器、微波高通濾波器、微波帶阻濾波器。也可按照所用的傳輸線和諧振腔體來分類，它可分為波導濾波器、同軸濾波器、微帶濾波器、介質(zhì)諧振器濾波器、鰭線濾波器等。212221110log10logAaLbS12arg()ab AL 微波濾波器的主要技術(shù)指標是：微波濾波器的主要技術(shù)指標是： 1、通帶邊界頻率和通帶最大衰

2、減、通帶邊界頻率和通帶最大衰減 ； 2、阻帶邊界頻率和阻帶最小衰減、阻帶邊界頻率和阻帶最小衰減 ； 3、通帶最大輸入駐波系數(shù)；、通帶最大輸入駐波系數(shù)； 4、寄生通帶；、寄生通帶； 5、帶內(nèi)相移和時延。、帶內(nèi)相移和時延。ArLASL 微波濾波器巴特沃斯逼近切比雪夫逼近橢圓函數(shù)逼近22121()1nSj221221()1()SjTj221221()1()nSjFj 由 求出 再求出 。用 綜合出低通原型。 頻率變換；將低通原型經(jīng)頻率變換變換為帶通濾波器、帶阻濾波器、高通濾波器。 最后利用微波傳輸線實現(xiàn)。 濾波器綜合理論日趨成熟，目前有大量的圖表、曲線可供使用。其難點在于微波實現(xiàn)，只要我們根據(jù)理論分

3、析給出初值，利用商業(yè)軟件進行優(yōu)化設(shè)計，可以得到較好的結(jié)果。221()Sj 2()j ()Z j()Z j cf sf ArL AsL10101ArL10101lg()2lgasLsnxsscfxf(21)2sin2kkgncf sf ArL AsL10101ArL 1011101AsLschnch x sscfxf1111112124()1tanh ()4kkkkkkkagaagbggg 22ln(coth)17.37sinh()221sin()2sin ()ArkkLkankbn0.1101010.02329 2010111101coshcosh ( 4250.75)4.870.023292

4、.7627cosh31.76271.7627n3n 0315. 11g 1471. 12g 0315. 13g111301122050 1.031551.5751.3712 5022.944LLZ gCgZmS78. 3r 8 . 0hmmW70. 1119hZ 0.25Wmm 10.6156reff 2.6387reff 111500.615692.34greffmmmm11113092.3451.575arctan()arctan()6.010322119gLllZ 29.9LZ 3.1381reff 10.5645reff 3.6Wmm111500.564584.675greffmmmm

5、112284.6750.022944 29.9arctan()arctan()4.45312222gLClmmY3.78r 0.8h 1.70Wmm119hZ 0.25Wmm 10.6156reff 2.6387reff 111500.615692.34greffmmmm11113092.3451.575arctan()arctan()6.010322119gLllZ29.9LZ 3.1381reff 10.5645reff 3.6Wmm111500.564584.675greffmmmm112284.6750.022944 29.9arctan()arctan()8.1026221gLClm

6、mY121gnZ 211Zn g 122nZ 22Zn222211111111.9695ZnnZn gg 221.9695Zn 2112.0315Zn g5077. 012ZC 01101.575Z 021zC 0298.483Z 0321zg 0343.588Z011zZ3.78r 8 . 0h ainZ binZ 2abininZZR 11aainainzz 1111babaininbbininzzzz ininyz rg CLbx LCbxininzyiizy1,2,3in biaiyz ki2 biaizy 12 ki 3 , 2 , 1kininzy LLzyininyzLLyz 1

7、 JK101011,11,11Aaakakk kkkBann nnnr LKg gL LKg gr LKg g101011,11,11Aaakakk kkkBann nnng CJg gC CJg gg CJg g cx 0c c0 cc 111ccccLLCL 1ccCL kkgC111ccccLCCC , CLcc1 kkgL1 0c 10 0c 2 00()cW 210W 012 000011()ccsscLLLLWWWCL 0csLLW 0scWCL 0cpCCW CWLcp0 0c 10 和0c 2 0 0011()cW 210W 012001cppcWLLCWL 001csscWC

8、CLWCGHzf047. 31 GHzf157. 32 GHzfas786. 2 GHzfs326. 32 32BJ 272.14 34.10a bmm21 ()2ga113.047134.9gfGHzmm223.157125.8gfGHzmmmmGHzfg4 .130100. 300112.786161.0ssgfGHzmmmmGHzfsgs5 .115326. 3221200.0698gggW011102()6.7gsgsscgxW 022202()3.26gsgsscgxW 101010.1220Lar 102101(90.49)2.8090()(3.26)Lassarccharcchn

9、arcch xarcch 3n10g 5963. 11g 0967. 12g 5963. 13g 14g013400010.2622cKKWZZg g 2312000110.8292cKKWZZg g0200()2gZ 012gl02001 ()XK ZZK Z 02arctan()XZ01340102000100.2811 ()XXKZZZKZ 23120122001200.08341 ()XKZXZZKZ000112130022(arctan()arctan()57.924ggXXllmmZZ00231220022(arctan()arctan()61.5424ggXXlmmZZ00cot

10、()2gBYaa 0000cot()2ggZ aBaYXa001072.141.970.281 130.4gZ aX 012072.146.640.0834 130.4gZ aX01340.358aa 013425.8mm23120.225aa 122316.2mmarctan(2)arctan()tan(arctan()2psssXXXKX 2 .52 .62 .72 .82 .933 .13 .23 .33 .43 .501 02 03 04 05 06 07 08 09 0s1 1s2 1頻 率 （ GHz)衰減(dB)2.82.93.43.5010

11、2030405060708090S11S21頻率 GHZ衰減 dB2.82.93.43.50102030405060708090100s11s21頻 率 （ GHz)衰減（dB)2.82.93.43.50102030405060708090S11S21頻率 GHZ衰減 dB001200222100001202()()()2ggcgggggggggWWW0200()2gZ01001,101,1012122ci iciin ncnnKWZg gKWZg gKWZg g,1,1020,101,1001 ()221(arcta

12、n()arctan()2i ii ii iiii iiXKZZKZXXZZ0( )2iidXd 210W011001,1101,101Aci iiiciin nBncnnKrWZg gKWZg gKrWZg g011201012,10()()ceAnnnceBn ng gQKZWg gQKZW,1,111i ii iiiciiKWkg g030mm 02203039.76301 ()1 ()22.86 2gcmm19.882glmm041gg 130.6291gg 20.9702g 011()()125.82eAeBg gQQW 12231120.0064Wkkg g322113223221220(19.88)(22.86)(10.16)39.76()()108.8244125.82 (