短截线级联发夹线的带通滤波器设计

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1、万方数据第32卷第6期2010年12B压电与声光PIEZOEI。ECTRICS8．ACOUST()oPTlCSV01．32No．6Dec．2010文章编号：1004—2474(2010)06—1066—03短截线级联发夹线的带通滤波器设计王飞，马胜前(西北师范大学物理与电子工程学院。甘肃兰州730070)摘要：针对微带发夹滤波器高端抑制度低的问题，提出了一种由短截线和发夹级联带通滤波器，该滤波器实现抑制谐波信号和改善了高端阻带的抑制能力。通过理论和工程实验进行验证，同时采用先进设计系统(ADS)软件设计了一种工作于C频段的通带为5．o～5．5GHz的微带带通滤波器。实测结果

2、与仿真结果基本吻合，达到了设计要求。关键词：短截线低通滤波器；发夹型滤波器；先进设计系统中图分类号：TN713+．4文献标识码：ADesignofBandpassFilterwithStubCascadedHairpinResonatorsWANGFei，MAShengqian(CollegeofPhysicsandElectronicEngineering，NorthwestNormalUniversity，Lanzhou730070，China)Abstract：Aband—passfilterwiththestub-cascaded—hairpinresonatorh

3、asbeenproposedinthispapertoim—provethelowsuppressionatthehighendofthestop-bandofthemicro—striphairpinfilter．Theharmonicsignalofthefilterhasbeensuppressedandthesuppressionatthehighendofthestop-bandhasbeenimproved．Amicro-stripband—passfilteroperatedat5．O～5．5GHzofCbandhasbeendesignedbyusingth

4、eADSsoftwareandthefilterhasbeenverifiedtheoreticallyandexperimentally．Themeasuredresultagreedwellwiththesimulation．Thedesignre—quirementshavebeensatisfied．Keywords：stublowpassfilter；hairpinfilter；ADS随着现代无线通信技术的迅速发展，各种通讯系统应用频段的提高，人们对通讯质量的要求也越来越高，使得通讯系统对滤波器的带外抑制能力要求也格外严格。滤波器主要功能是让通带内的信号以很小的衰

5、减通过，而在频带外有很大的衰减；在低频段的应用中，传统的集中参数滤波器有着良好的性能表现，但随着频率上升到了微波频段以上，由于集中参数元件(电感、电容)的品质因数(Q)值急剧下降，造成滤波器在射频的频段内损耗太大，集成度低和不易调试，这时就必须使用分布参数元件来替代集中参数元件[1]。常用的分布参数滤波器形式有平行耦合线、电容间隙耦合线、交指型和发夹型等[2]。由于发夹型滤波器具有体积小，生产一致性好，集成度高及性能稳定等优点，且在平面版图和制版上较方便，易于和其他电路集成，近年来在微波通讯电路中得到广泛应用。对微波发夹带通滤波器而言，由于分布参数的传输线的周期性频率响应，

6、使得在通带中心频率一定距离处出现了寄生通带，其寄生通带频率一般在通带中心频率的整数倍处[3]，这对于抑制阻带高端信号输出不利；若采用多个谐振器滤波，所占面积大，高端阻带抑制低，且效果不好。本文采用开路短截线低通滤波器级联发夹线带通滤波器，实现了抑制谐波信号和改善高端阻带的抑制特性；应用Agi—lent公司的电磁仿真软件先进设计系统(ADS)对滤波器设计初值进行了仿真和优化，设计出中心频率为5．25GHz、带宽500MHz的带通滤波器，最后通过与实测结果比较可以看出其设计的准确性。采用本方案设计出的滤波器结构紧凑，性能好，具有很好的实用价值。1滤波器的设计原理1．1微波发夹滤

7、波器的设计原理发夹型带通滤波器是一种分布参数滤波器，它由若干个发夹型谐振器并排组合而成，谐振器之间主要通过其边缘区域的电磁场相互交叉耦合。该滤波器是半波长耦合微带线滤波器的一种变形结构，是把半波长耦合谐振器折合成“U”字形构成，其结构紧凑，减小了滤波器的尺寸。收稿日期：2009—09—27作者简介：王飞(1982一)，男，安徽蒙城人。硕士生，研究方向为计算机测控技术与射频电路设计。通信作者：马胜前(1954一)，男，甘肃甘谷人，教授．硕士生导师。主要从事计算机测量与控制的研究。E—mail：S．q．ma@163．c