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同轴腔体窄带带通滤波器快速设计方法设计方法理论分析伟引言张强耪昱,李年舰船电子对抗第卷第摘要:为了满足卫星用滤波器研制周期短、可靠性高的要求,提出了一种快速设计经典同轴腔体滤波器的方法。该关键词:同轴腔体滤波器;协同仿真;谐振;三维电磁;建模中图分类号:文献标识码:文章编号:————微波滤波器是雷达系统、卫星通信系统、测量系统等必不可少的组成部分,一般被用来分开或整合不同频段的信号K孀磐ㄐ派璞秆兄浦芷诘乃短,对于滤波器这种不能系列化生产的产品研制速度提出了很高要求。对于腔体滤波器来说,目前的设计方法都是使用仿真软件对滤波器进行电磁仿真,然后再进行实物加工调试。由于三维电磁仿真计算量大,目前的硬件条件还不能支持快速的仿真设计,所以使得研制周期中的相当一部分时间花费在仿真计算中,影响了研制周期。为了缩短同轴腔体滤波器的仿真时间,本文提出了一种使用三维电磁仿真软件和电路仿真软件结合使用的设计方法,可以提高滤波器的设计速度。最后对该设计方法进行验证,证明该方法的正确性。同轴腔体窄带带通滤波器的模型图如图示,它可以看做一系列谐振腔的组合。,石家庄;站な易厍麓硎遥易方法通过原型滤波器查表可以计算滤波器节数、耦合常数、群时延、单腔谐振频率、单腔档瘸跏贾担煌ü褂萌维电磁仿真软件得到单腔调谐钉长度和加载电容值的对应关系、两个腔体间耦合系数及端口抽头高度等模型问煌ü缏贩抡嫒砑褂眉茉<缘缛菁釉氐牧恐到杏呕ù蟮靥岣吡朔抡娴乃俣取W詈笫褂酶眯同仿真方法设计一同轴腔体滤波器,并对仿真结果进行了验证。,—琇,,:琣甌琧—琯—瑂籺,——琧—;瓼篶;;;收稿日期:——..,瓵珻
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日羹纃旦⋯..硼:一硼。堂妗龆狪臣口叩溪鼢黜眦艘谐振腔的耦合量,端口处的探针决定滤波器与外一一■,如鱩啪脚州螂㈣瞄舰船电子对抗第卷杆代表一个谐振腔,谐振于滤波器的中心频率附近;谐振腔的谐振频率决定滤波器的中心频率,值影响滤波器的插入损耗q詈夏て刂葡嗔界的耦合,耦合量决定滤波器的带宽。所以在设计滤波器的过程中,重点设计单个谐振腔的谐振频率、狄约案鞲鲂痴袂恢漶詈狭亢捅咴敌振腔与外界的耦合。谐振腔上的调谐螺钉用于调试滤波器的谐振频率,因为该螺钉的作用等效为龅缛荩砸渤晌电容加载。螺钉深入的长短反映了电容加载的大小。在后续的设计过程中,将该螺钉的长度放在二维仿真软件薪杏呕K钥焖偕杓品法的本质就是将电磁软件中的模型数提取到电路仿真软件中,使用集总元件对电容加载的量值进行优化。根据设计指标确定滤波器的初值已知滤波器的中心频率、带宽、插入损耗、波纹、带外抑制度等,通过原型滤波器查表可以计算滤波器节数、耦合常数、群时延、单腔谐振频率、单腔值等:/式中:蛍:为滤波器的通带边缘频率;为滤波器的相对带宽;、为原型滤波器值;为第谐振腔和第痴袂恢涞鸟詈舷凳籕为滤波器与外界的耦合系数。考虑到使用查表和计算的方法相对麻烦,为了方便,可以将计算过程编入校缤所示。通过输入已知参数,就可以很轻松地得到滤波器节数、耦合常数、群时延、单腔谐振频率、单腔档参数。图抡娼T硗扑愠跏贾出易Γ图的舒钉弛约钞臼孵∞躬乃卯￡∞髂***砣加驼舛挖药药筋艿笱惦∞舛%舳妫ピ加挖∞容载‘昏甑”约∞钉甜舭驼吼儿Ⅳ辏片雕&..;。,
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