一種小型化微波寬帶帶通濾波器及其工程設計

作者：姜汝丹汪波顧楷時間：2015-03-26 來源：電子產(chǎn)品世界

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編者按：　　摘要：介紹了一種基于基片集成波導(SIW)結(jié)構(gòu)的小型化微波寬帶帶通濾波器，采用緊湊型設計，同時提出了其工程設計方法及流程，通過11GHz和15GHz典型微波頻段的四腔帶通濾波器實例驗證，達到對于偏離中心2GHz以上的頻段抑制35dB以上的要求，且仿真與測試結(jié)果相對吻合較好，設計方法和流程合理、有效。　　引言　　微波濾波器是微波系統(tǒng)中的重要元件之一，尤其在微波通信收發(fā)信機中被廣泛使用。隨著移動通信的發(fā)展，通信網(wǎng)絡密度越來越高，小型化的微波中繼和回傳網(wǎng)絡設備也迅速發(fā)展，這就對收發(fā)信機及其微波器件的

　　2 工程設計流程

本文引用地址：http://m.butianyuan.cn/article/271650.htm

　　本文針對小型化微波寬帶帶通濾波器采用的工程設計流程，該流程也適用一般的帶通濾波器設計。首先是根據(jù)設計指標確定濾波器原型函數(shù)及相關網(wǎng)絡矩陣。

　　一般工程應用基本上都是采用廣義切比雪夫函數(shù)原型，根據(jù)SIW諧振腔的估算公式^[5]，對于選定的介質(zhì)基材，在TE101模諧振的腔體有：

　　根據(jù)理論計算出的初始值^[5-9]，通過建立單腔和雙腔耦合的模型，利用商業(yè)仿真軟件，如HFSS、CST等，通過模式匹配法(Eigenmode)來確定相關的一些關鍵設計參數(shù)，如圖2所示，由此可以確定對應諧振頻率的腔體的尺寸a和b，以及不同耦合量對應的開窗尺寸d。

　　根據(jù)初步確定的相關參數(shù)，可以在HFSS軟件中整體建模進行全波仿真，考慮到工程設計有別于科研，可以充分利用成熟的參數(shù)優(yōu)化算法進行設計優(yōu)化以達到設計目的。針對濾波器的設計優(yōu)化，比較高效的是遺傳算法，采用群體搜索的方式，比較適合多變量、多優(yōu)化目標的濾波器優(yōu)化任務，尤其是當給定初始值和合理的優(yōu)化區(qū)間后，工程設計的流程較為簡單和便捷。