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《带状线交指滤波器的准确设计》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、2012-07-19#######带##状#线##交#2指01滤2-波0器7-的19准##确##设#计#2#0#12-07-19########田唯人,张建利(西北电子设备研究所,陕西西安710065)摘要在L、S等较低的微波频段,带状线交指滤波器是常用的滤波器之一。文献上一般只给出比较详细的矩形杆间距和带状线宽度的设计公式,对于谐振杆长度l或者端间隙Sa的确定,以及终端杆边距S0的确定,仍然要通过实验方法不断修改多次才能完成。提出了十分简单准确有效的电容间隙Sa的设计方法,即Sa=b/4,解决了一直困扰工程师的一个难题。关键词滤波器;带状线;电容间隙中图分类号TN713文献标识码A文
2、章编号1003-3106(2007)08-0035-03ThePrecisionDesignofCapacitiveGapforCombStriplineFilterTIANWei2ren,ZHANGJian2li(TheNorth2WestChinaResearchInstituteofElectronicEquipment,Xi’anShanxi710065,China)AbstractCombstriplinefiltersarecommonfiltersinlowermicrowavefrequencyband,suchasL2bandandS2band.Theresonanc
3、erectangularbarlengthl,theedgedistanceS0,especiallythecapacitivegapSaaredetermineddifficultlyinthepractice.Generally,theyaredeterminedbymanyexperiments.So,aneffectivemethodofcapacitivegap(Sa=b/4)ispresented,whichhasbeenusedinmanyengineeringprojects.Keywordsfilter;stripline;capacitivegapCp12w1/bε
4、=1-t/b。引言带状线交指滤波器具有二次通带3ωo、设计带宽可由1%直到1个倍频程、结构尺寸紧凑的特点。终端短路式带状线交指滤波器的设计可根据工作带宽W^、中心频率ωo、抑制频率ωc的隔离度Lar以及通带内最大允许电压驻波比,确定滤波器的节数n以及低频等效梯形网络元件值gi,再计算出电容网络参数的自电容Ci与互电容Ci,i+1,将带状线的边缘电容、奇偶模电容等与其对应起来,便可求出实际滤波器的线宽Wi,谐振杆间距Si,i+1,谐振杆和端间隙Sa等。(3)0Cp22w2/bε=1-t/b。(4)式中,Cf0、Cfe为奇偶模电容[2],设计时可在文献[1～3]的任意一个中查到,文献[3]
5、计算的精度<1.24%。Cf0、Cfe带状线交指滤波器的准确设计11.1耦合带状线的特性耦合带状线如图1所示[3],边缘电容Cf只与t/b有关:Cf12ε=π2ζln(ζ+1)-(ζ-1)ln(ζ-1)。(1)图1耦合带状线1ζ=1-t/bΔC=Cf0-1.2谐振杆参数设计CfeC11=2Cp1+2Cf+2Cfe。(2)在实际滤波器设计中,低通滤波器原型确定后,C22=2Cp2+2Cf+2Cfe2012-07C-19#############2012-07-19######2#0#12-07-19########12=ΔC收稿日期:2007204230由文献[1]的设计公式计算出电容网
6、络参数,即各节的自电容Ci与互电容Ci,i+1,然后选定带状线地板间距b和厚度t,再将这些电容转化成带状线的相关参数,即线宽Wi、谐振杆间距Si,i+1。对于第1个谐振杆,由式(1)求得Cf,由C01/ε(即ΔC01/ε)确定S01/b,并由S01/b确定Cfe01/ε,再将C0代入式(2)中,结合式(3)得出线宽w0[1]:②谐振杆长度的确定一直以来都是靠实验方法完成的,直接影响研制成本和周期,长期困扰着设计工程师。通常S0改变0.1mm通带大约偏移10～15MHz,因此仅凭经验和实验常常要反复很多次。由于目前的加工精度不可能要求0.01mm,因此设计带宽至少应留出15MHz的设计余
7、量。文献[1]虽然给出了一种近似求解S的方法,但是实验表明并0CfCfe01没有实际参考价值,作者经过设计与实验研究得出的结论是:S0与带宽W^、节数n、频率ω0、ωc等无关,只与带状线地板间距b有着十分简单而且准确w0C01-t/b(2ε-ε-ε)。(5)b=2对于第2个(i=1)以后至第n个谐振杆,由于杆间耦合的影响,式(2)中的Cf应替换成Cfei-1,i,的关系,即S=b/4。0Si,i+1/b由Ci,i+1/ε(即ΔCi,i+1/ε)
