提出了一種新型的四模諧振器,并在此基礎(chǔ)上設(shè)計了一款雙通帶濾波器。利用奇偶模分析法進(jìn)行理論分析,采用共面波導(dǎo)異面饋電方式,使四模諧振器中的每兩個諧振頻率耦合,分別形成濾波器的低通帶與高通帶。通過射頻仿真軟件HFSS研究濾波器主要結(jié)構(gòu)參數(shù)對性能的影響并進(jìn)行優(yōu)化,對濾波器進(jìn)行加工制作及測試。測試結(jié)果表明雙通帶濾波器的中心頻率分別為2 GHz和5.4 GHz,3 dB相對帶寬分別為11.9%和17%,電路尺寸為0.11λ_g×0.1λ_g。所設(shè)計的雙通帶濾波器具有結(jié)構(gòu)新穎、通帶寬、尺寸小的特點(diǎn)。 

【文章來源】：微波學(xué)報. 2020,36(04)北大核心CSCD

【文章頁數(shù)】：6 頁

【部分圖文】：

三模和四模諧振器結(jié)構(gòu)

由結(jié)構(gòu)圖發(fā)現(xiàn)此四模諧振器沿中心軸對稱,可用奇偶模分析方法進(jìn)行分析。四模諧振器的奇偶模等效電路如圖2所示。在奇模情況下,諧振器的對稱面等效為電壁,可視為短路狀態(tài);偶模情況下,諧振器的對稱面等效為磁壁,可視為開路狀態(tài)。由于圖2(a)和(b)沿中心軸不具備對稱性,無法再次采用奇偶模分析法進(jìn)行分析,需要通過計算得到奇偶模等效電路的輸入導(dǎo)納。假設(shè)等效電路中各枝節(jié)導(dǎo)納均相等為Y0,圖2(a)奇模等效電路的輸入導(dǎo)納Y1為:

濾波器結(jié)構(gòu)如圖4所示,濾波器的正面結(jié)構(gòu)采用金屬化過孔實(shí)現(xiàn)接地,彎折枝節(jié)線L2以減小整體尺寸。在基板背面引入共面波導(dǎo)(CPW)實(shí)現(xiàn)耦合饋電[11-13]。這種饋電方式利于饋電線和諧振器間的耦合強(qiáng)度在較寬范圍內(nèi)調(diào)節(jié),并且縮小了濾波器尺寸。假設(shè)設(shè)計的雙通帶濾波器的四個諧振頻率分別為f1、f2、f3和f4,其中f1和f2形成低通帶,f3和f4形成高通帶,弱耦合情況下雙通帶濾波器的頻率響應(yīng)如圖5(a)所示。枝節(jié)線L1彎折與未彎折的對比如圖5(b)所示,彎折L1可以在兩個通帶間引入新的傳輸零點(diǎn),使得通帶間隔離度變好。圖5 雙通帶濾波器仿真分析

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]基于奇偶模分析法的四模諧振器結(jié)構(gòu)的雙通帶帶通濾波器設(shè)計[J]. 張德偉,王樹興,劉慶,周東方,張毅,呂大龍,吳瑛.  電子學(xué)報. 2018(02)
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本文編號：3397448