资源描述：
《微带电容间隙耦合传输线带通滤波器的优化设计ξ》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、第19卷第1期 微 波 学 报Vol.19No.12003年3月JOURNALOFMICROWAVESMar.2003文章编号:100526122(2003)0120034205X微带电容间隙耦合传输线带通滤波器的优化设计周郭飞 赵全明 滕建辅(天津大学电子信息工程学院,天津300072)摘 要:本文给出了一种利用微波网络理论进行计算,并结合微波电路CAD软件中的优化器进行电容间隙耦合传输线带通滤波器设计的新方法,极大地提高了设计效率和精度。文中给出了微波带通滤波器的设计实例。仿真结果表明,所设计滤波器的性能与理论值一致,能够满足工程设计的要求。关键词:微
2、带线,带通滤波器,电容间隙耦合传输线OptimizedDesignofCapacitive2Gap2CoupledTransmissionLineFilterZHOUGuofei,ZHAOQuanming,TENGJianfu(SchoolofElectronicInformationEngineering,TianjinUniversity,Tianjin300072)Abstract:Inthepaper,anewdesignmethodofcapacitive2gap2coupledtransmissionlinefilterisgiven.Thefi
3、lterpa2rametersarecalculatedtheoreticallyfirst,thenthecapacitive2gapisoptimizedbytheoptimizerofmicrowaveplanarcircuitCADsoftware.Abandpassfilterisdesignedbythenewmethodandthesimulationresultsshowsthatitisinaccordancewiththetheoreticresults.Keywords:Microstripline,Bandpassfilter,Cap
4、acitive2gap2coupledtransmissionline1引言微带滤波器作为一种体积小、重量轻和可靠性高的微波混合集成电路(MIC),在电子系统尤其是近代航天、航空技术中被广泛使用。随着微波技术的发展,微波滤波器的种类日益增多。它们性能各异,设计方法〔1〕(例如非均匀传输线滤波器的设计),滤波也有所不同。但总体上来看,除了少数特殊滤波器的设计以外器的设计大多数是从集总参数低通原型出发的。微带带通滤波器是一种在通信领域中常用的滤波器。它是从集总参数低通滤波器原型出发,经过频率变换,导出集总参数耦合谐振器带通滤波器的设计公式,然后用微波结构来实现这
5、些耦合结构和谐振器,从而得到微带带通滤波器。微带带通滤波器的种类很多,如电容间隙耦合传输线带通滤波器、梳状线带通滤波〔2〕器、交指型滤波器和半波长谐振器平行耦合带通滤波器等等。我们将首先介绍微带带通滤波器的设计原理,根据基本理论计算滤波器的参数,然后通过优化设计一个带通滤波器,并进行计算机仿真。2 集总参数带通滤波器设计〔3〕根据滤波器综合理论,所有类型的滤波器均可映射成归一化的低通滤波器。因此带通滤波器的设计可以先从设计归一化低通滤波器开,然后再映射成带通滤波器,映射如图1所示。图中的变量关系为:ωω0-ω′ω0ω′=(1)ω1WX收稿日期:2002206
6、225;定稿日期:2002211221基金项目:天津大学985基金项目(编号X30205)©1994-2006ChinaAcademicJournalElectronicPublishingHouse.Allrightsreserved.http://www.cnki.net第19卷第1期 周郭飞等:微带电容间隙耦合传输线带通滤波器的优化设计35其中:ω0=ω1ω2为带通滤波器的中心频率,ω1是下边带频率,ω2是上边带频率;ω′归一化频率;W=(ω2-ω1)/ω0是带通滤波器的相对带宽。低通原型滤波器中电感元件L′的感抗经过(1)式变换后可得
7、:ω′ωω01ω′L′=-L′=ωLs-(2)Wω0ωωCs其中ω′1L′WLs=Cs=(3)Wω0ω′ω0L′图1 低通原型的响应及相应带通滤波器的响应同理,低通原型中的电感元件C′的感抗经过(1)式变换后可得:ω′1C′WCp=Lp=′(4)Wω0ω1ω0C′ 在此转换过程中,低通滤波器中的L和C分别和带通滤波器中的L2C串联谐振回路、L2C并联谐振回路建立了一种对应关系。根据这种对应关系就可以设计带通滤波器了。不过,这种设计方法有一定的局限性,它只适用于工作频率较低的情况。在这种情况下,电路尺寸与工作波长相比,电路尺寸的影响可以忽略。而对于工作于微波
8、波段的电路,电路尺寸甚至比工作波长还要长,传输线上的
