小型体积的一种微带线滤波器的设计

小型体积的一种微带线滤波器的设计

随着现代无线电通信的发展，对微波产品的信号质量和体积尺寸有着越来越苛刻的要求，带通微波滤波器在微波滤波器中有非常重要的地位，它的性能和体积直接影响通信系统的整体性能。本文设计侧边平行耦合微带线滤波器，是一种中等贷款的带通滤波器，在微波滤波器中有着广泛的应用。

标签：带通滤波器;微带线;侧边平行耦合线

微波滤波器（Microwave Filters）是应用于微波频段的滤波器，他是在微波工程中有着广泛的运用，所有的微波接收机，发射机和微波试验装备都离不开微波滤波器。微波滤波器的主要作用是抑制杂波信号，只让我们需要的信号通过，因此滤波器是一种具有频率选择作用的二端口网络。

1 方案设计

侧边平行耦合微带线带通滤波器是一种具有中等贷款的微波带通滤波器，它是将并联谐振电路用二分之一波长微带线来实现，平行耦合微带线滤波器的结构如下图1。本文设计一款通带频率范围为4.75Ghz-5.25GHz，带内允许的最大衰减为LP=1dB，通带外fs1=3.8GHz，fs2=5.9GHz处的Ls≥30dB，输入输出传输线的阻抗Z0=50Ω。

2 理论模型

由于通带频率范围可知中心频率

设计使用陶瓷基片的厚度h=0.8mm，相对介电常数ξr=10，计算各个耦合线的长度，理论上各个耦合线的长度都应该为λp0/4，但是耦合线的奇次，偶次有效相对介电常数不同，所以奇次偶次的模相波长也不同。实际上采用奇次偶次的模相波长的平均数来计算耦合线长度：

3 仿真设计

使用Ansoft Designer软件对滤波器进行设计，选取其中的滤波器设计工具，设计带通滤波器，选择切比雪夫模型，将理论设计值带入设计软件中。如下图3-1所示：

通过仿真模型，我们可以看出设计的滤波器，与理论得到的滤波器稍有差异，微带滤波器的实际电路是由实际电路板和微带线构成的， 实际电路的性能可能会与原理图仿真的结果会有很大的差别。这就需要进行优化，我们仿真结果稍微调整一下平行耦合线的长度。优化后的结果我们可以看出在在通带外

fs1=3.85GHz，fs2=5.95GHz处的Ls≥30dB，符合我们设计的要求。

4 结论

本文从侧边平行耦合微带线的基本理论出发，完整的阐述一种利用Ansoft软件 来进行微带带通滤波器的设计方法，并設计出了一个达到预期的微带带通滤波器。微带线滤波器在微波器件中非常常见，起到频带和信道选择的作用，并且能滤除谐波，抑制杂散，在无线通信系统中至关重要。