调试人员微波技术学习资料ppt课件.ppt

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1、微波理论培训凡谷电子无源调试人员培训培训内容滤波器在基站中的作用带通滤波器理论带通双工器低通滤波器的应用耦合器理论功分/合路器理论大功率滤波器概述调试规范带通滤波器的波形S参数反映产品的通过信号和反射信号的大小S12：Port2的输出功率与Port1的输入功率的比值。例如：假设输出功率为输入功率的90％则S12的对数表示为：LOG（S12）＝10Log（0.9）＝-0.45即此时该频点的衰减为-0.45dBS11：反射回Port1的功率与Port1的输出功率的比值。例如：假设输出功率为输入功率的1％则S11的对数表示为：LOG（S11）＝10

2、Log（0.01）＝-20即此时该频点的回波为-20dB带通滤波器的波形整个滤波器的响应，可以理解为由n（n为滤波器腔数）个相关联的单腔谐振，通过一定的组合构成。如左上图虚线表示。除两个抽头腔外的每个谐振腔，形成一个在通带内的谐振峰，谐振峰之间通过不同大小的窗口耦合，排列在通带内的不同位置，形成通带。左下图为滤波器的回波草图。对于带通滤波器，有几个谐振腔（包括两个抽头腔）就会在通带内形成几个传输极点（即对应的图中红色圆圈内的波谷）。回波与驻波相对应，回波曲线中的波谷，对应在驻波曲线中，也是一个波谷。基站的基本结构带通滤波器的工作原理原始信号滤

3、波器响应滤波后的信号带通滤波器的主要电气参数1.带外抑制：带外抑制指，滤波器在工作频段以外的频点处对信号的衰减。滤波器抑制主要由腔数决定。腔数越多带外抑制越好，同时插损也越大；上图为不加飞杆的滤波器响应，左、右图分别为5腔和7腔的响应。对比二图可以明显看出：7腔响应的带外抑制优于5腔响应；7腔响应的中心频点的插损为-1.17dB，5腔响应的中心频点插损为-0.7dB。带通滤波器的主要电气参数2.通带带宽：滤波器的带宽指满足插损要求的最大通带频率宽度。带宽根据客户的要求而定。在设计和生产上要将带宽适当拓宽，以保证滤波器在不同工作环境下都能满足客

4、户指标。带宽拓宽越多，在标准频点的插损越小，同时带外抑制也会变小。3.传输零点：理论上抑制无限大的频点。滤波器中加入不同结构的飞杆，就能在通带外加入传输零点。下图为不加飞杆和加入两个感飞后的滤波器响应。加入零点后，通带有零点的一边抑制增强，另一边抑制有所减弱，同时通带靠近零点的边频插损增大。带通滤波器的主要电气参数5.插入损耗：插入损耗简称插损，指模块置入系统后，对工作频段信号引入的衰减。影响插损的因素除了上面提到的腔数和带宽外，还受单腔尺寸的影响。滤波器的单腔尺寸越大，工作中每个腔能够储存的能量越多，损耗越小。6.相位和群时延：电磁波信号通

5、过滤波器，在相位上和时间上都会出现延迟。在功率放大器中，为了实现功率/信号上的合成或相消，就需要调整某一路信号的相位/群时延。如果仅用传输线来实现，则50纳秒的时延就需要用16.3米传输线，而使用带通滤波器，只需要5腔就可以实现。带通滤波器的结构通常的带通滤波器具有左图所示的结构：抽头：将外部输入信号馈入滤波器或者将经过滤波器的信号导出。谐振腔：形成通带内的谐振点；耦合窗口：在谐振腔之间传输电磁信号，同时调整成不同的耦合度，以满足滤波器设计的需要；感飞，容飞，对称飞：形成通带外的传输零点（即抑制点）滤波器抽头模型抽头为带通滤波器的馈电装置。其

6、结构关系到馈电强度，以及与外部接口的匹配对于同轴谐振器带通滤波器，必须将输入/输出端的抽头都设计到位，才能保证通带驻波较小。不合理的抽头设计，会导致输入能量较多被反射，S11较大，驻波调不下来，通带插损增大。谐振器模型左图为单个谐振腔的电场模型及其等效电路原理图。图为不带圆盘的谐振杆的圆腔谐振器，谐振杆顶部与盖板形成的电容，可以理解成等效电路中的端接电容。等效电路中的谐振频率计算公式为：为谐振杆加入圆盘，相当于加大了端接电容，圆盘越大，电容越大，谐振频率越低；同样加入调谐螺杆，也相当于加大端接电容，螺杆进得越深，端接电容值越大，谐振频率越低。

7、所以，将所有的调谐螺杆往里进，则滤波器通带低偏。两个谐振器的耦合模型左上图为两个圆形谐振腔相互耦合的电场分布模型。电磁场通过谐振腔之间的窗口耦合；耦合螺杆的加入，“吸引”电力线向螺杆集中，从而加强两相邻腔的耦合效果。每个谐振腔有各自的谐振频率，当相邻的两个腔发生耦合时，其谐振频率相互“排斥”，耦合越强，“排斥”效果越明显，如左下图所示。所以，若将所有的耦合螺杆都往里进，则通带带宽变宽。带通滤波器的飞杆容飞结构感飞结构右上图的感飞/容飞位置上，若加入容飞结构则实现容飞，加入感飞结构则实现感飞；右下图的对称飞位置上加入容飞结构，可实现对称飞，加入

8、感飞结构不能形成零点。调试中，感飞太强/弱，可以通过勾/压飞杆来改变飞杆强度；容飞或对称飞太强/弱则需要打开盖板，减短/加长飞杆。几种传输零点图为三种传输零点的响应