微波濾波器上PPT課件

1、 微波濾波器微波濾波器 （一）引言 微波濾波器是一種具有頻率選擇功能的微波元件，它使得在規(guī) 定頻率范圍內(nèi)得信號(hào)得以傳輸或被阻隔，從而在多頻率得工作系統(tǒng)中， 分離出有用信號(hào)，抑制掉不需要的其它信號(hào)。 濾波器可根據(jù)功率衰減的頻率特性來(lái)分類，微波濾波器可分為 微波低通濾波器、微波帶通濾波器、微波高通濾波器、微波帶阻濾波器。 也可按照所用的傳輸線和諧振腔體來(lái)分類，它可分為波導(dǎo)濾波器、同軸 濾波器、微帶濾波器、介質(zhì)諧振器濾波器、鰭線濾波器等。 2 1 2 2 21 1 10 log10 log A a L b S 1 2 arg() a b A L 微波濾波器的主要技術(shù)指標(biāo)是： 1、通帶邊界頻率和通帶最

2、大衰減 ； 2、阻帶邊界頻率和阻帶最小衰減 ； 3、通帶最大輸入駐波系數(shù)； 4、寄生通帶； 5、帶內(nèi)相移和時(shí)延。 Ar L AS L 微波濾波器微波濾波器 巴特沃斯逼近 切比雪夫逼近 橢圓函數(shù)逼近 2 21 2 1 () 1 n Sj 2 21 22 1 () 1() Sj Tj 2 21 22 1 () 1() n Sj Fj 由 求出 再求出 。用 綜合出低通原型。 頻率變換；將低通原型經(jīng)頻率變換變換為帶通濾波器、帶阻 濾波器、高通濾波器。 最后利用微波傳輸線實(shí)現(xiàn)。 濾波器綜合理論日趨成熟，目前有大量的圖表、曲線可供使 用。其難點(diǎn)在于微波實(shí)現(xiàn)，只要我們根據(jù)理論分析給出初值，利 用商業(yè)軟件進(jìn)

3、行優(yōu)化設(shè)計(jì)，可以得到較好的結(jié)果。 2 21( )Sj 2 ()j ()Zj ()Zj c f s f Ar L As L 10 101 A r L 10 101 lg() 2 lg as L s n x s s c f x f (21) 2 sin 2 k k g n c f s f Ar L As L 10 101 A r L 10 1 1 101 A s L s ch n chx s s c f x f 1 1 1 11 1 2 1 2 4 () 1 tanh () 4 kk k kk k k a g aa g bg g g 22 ln(coth) 17.37 sinh() 2 21 si

4、n() 2 sin () A r k k L k a n k b n 0.1 10 1010.02329 20 10 1 1 1 101 cosh cosh(4250.75 )4.87 0.02329 2.7627 cosh31.76271.7627 n 3n 0315.1 1 g 1471.1 2 g 0315.1 3 g 111301 1220 501.031551.575 1.3712 5022.944 LLZ g CgZm S 78.3 r 8.0h mmW70.1 119 h Z 0.25Wm m 1 0.6156 reff 2.6387 reff 1 1 1500.615692.3

5、4 g reff m mm m 1 11 13 0 92.3451.575 arctan()arctan()6.0103 22119 g L ll Z 29.9 L Z 3.1381 reff 1 0.5645 reff 3.6Wm m 1 1 1500.564584.675 g reff m mm m 1 12 2 84.6750.02294429.9 arctan()arctan()4.4531 2222 g L C lm m Y 3.78 r 0.8h 1.70Wm m 119 h Z 0.25Wm m 1 0.6156 reff 2.6387 reff 1 1 1500.615692.

6、34 g reff m mm m 1 11 13 0 92.3451.575 arctan()arctan()6.0103 22119 g L ll Z 29.9 L Z 3.1381 reff 1 0.5645 reff 3.6Wm m 1 1 1500.564584.675 g reff m mm m 1 12 2 84.6750.02294429.9 arctan()arctan()8.1026 221 g L C lm m Y 1 2 1 g n Z 2 11 Zn g 1 2 2 n Z 2 2 Zn 2 2 2 2 111 1 1111.9695 Zn n Zn gg 2 2 1.

7、9695Zn 2 11 2.0315Zn g 5077.0 1 2 Z C 01 101.575Z 02 1 z C 02 98.483Z 03 2 1 z g 03 43.588Z 011 zZ 3.78 r 8.0h a in Z b in Z 2ab inin ZZR 1 1 a a in a in z z 11 11 ba ba inin bb inin zz zz inin yz rg CL bx LC bx inin zy ii zy 1, 2, 3in b i a i yz ki2 b i a i zy 12ki 3,2, 1k inin zy LL zy inin yz LL

8、yz 1 JK 1 01 01 1 ,1 1 ,1 1 Aa akak k k kk Ban n n nn r L K g g LL K g g r L K g g 1 01 01 1 ,1 1 ,1 1 Aa akak k k kk Ban n n nn g C J g g CC J g g g C J g g c x 0 c c 0 cc 11 1 cc cc LL C L 1 cc C L k k g C 1 11 cc cc L CC C , C L cc 1 k k g L 1 0 c 1 0 0 c 2 0 0 () c W 21 0 W 012 0 00 0 11 () cc s

9、 s c L LLL W WWC L 0 c s L L W 0 s c W C L 0 c p C C W C W L c p 0 0 c 1 0 和0 c 2 0 0 0 11 () c W 21 0 W 012 0 0 1 c p p c WL L C WL 0 0 1 c s s c WC C L WC GHzf047.3 1 GHzf157.3 2 GHzf as 786.2 GHzf s 326.3 2 32BJ 2 72.1434.10abm m 2 1() 2 g a 11 3.047134.9 g fG H zm m 22 3.157125.8 g fG H zm m mmG

10、Hzf g 4.130100.3 00 11 2.786161.0 ssg fG H zm mmmGHzf sgs 5.115326.3 22 12 0 0.0698 gg g W 01 1 1 0 2 ()6.7 gsg s s cg x W 02 2 2 0 2 ()3.26 gsg s s cg x W 10 1010.1220 Lar 10 2 101 (90.49) 2.8090 ()(3.26) Las s arcch arcch n arcch xarcch 3n 1 0 g 5963.1 1 g 0967.1 2 g 5963.1 3 g 1 4 g 0134 0001 0.2

11、62 2 c KKW ZZg g 2312 0001 1 0.829 2 c KKW ZZg g 02 0 0 () 2 g Z 0 1 2 g l 0 2 0 0 1() XKZ ZKZ 0 2 arctan() X Z 0134010 2 00010 0.281 1() XXKZ ZZKZ 2312012 2 00120 0.0834 1() XKZX ZZKZ 00 0112 13 00 22 (arctan()arctan()57.9 24 gg XX llm m ZZ 00 2312 2 00 22 (arctan()arctan()61.54 24 gg XX lm m ZZ 0

12、0 cot() 2 g B Yaa 0 000 cot() 2 gg Z aBa YXa 0 010 72.14 1.97 0.281130.4 g Z a X 0 120 72.14 6.64 0.0834130.4 g Z a X 0134 0.358 aa 0134 25.8m m 2312 0.225 aa 1223 16.2m m arctan(2)arctan() tan(arctan() 2 pss s XXX KX 2.52.62.72.82.933.13.23.33.43.5 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 s11 s21 頻率（GHz) 衰 減 (

13、dB) 2.52.62.72.82.933.13.23.33.43.5 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 S11 S21 頻率 GHZ 衰減 dB 2.52.62.72.82.933.13.23.33.43.5 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 s11 s21 頻率（GHz) 衰 減 （dB) 2.52.62.72.82.933.13.23.33.43.5 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 S11 S21 頻率 GHZ 衰減 dB 0 0 120022 21 0000 12 0 2 () ()() 2 gg cg

14、gggg g gg g W WW 02 0 0 () 2 g Z 01 001 ,1 0 1 ,1 01 2 1 2 2 c i i c ii n n cnn KW Zg g K W Zg g K W Zg g ,1,10 2 0,10 1,1 00 1() 22 1 (arctan()arctan() 2 i ii i i i iii i i XKZ ZKZ XX ZZ 0 () 2 i i dX d 21 0 W 011 001 ,1 1 01 ,1 01 A c i i ii cii n n Bn cnn KrW Zg g K W Zg g KrW Zg g 011 2 010 1 2

15、,10 () () c eA nnnc eB n n g g Q KZW g g Q KZW ,1 ,1 11 i i i i iicii K W k g g 0 30m m 0 22 0 30 39.76 30 1()1() 22.862 g c m m 19.88 2 g lm m 04 1gg 13 0.6291gg 2 0.9702g 011 ()()125.82 eAeB g g QQ W 1223 112 0.0064 W kk g g 322 11322 3 22 1 22 0 (19.88)(22.86)(10.16)39.76 ()()108.82 44125.82(30) g e l a b Mm m Q 33 3 12 1 0 0.0064(19.88)22.8610.16 12.98 30 kl ab Mm m 3 3