濾波器詳細(xì)分類課件

微波濾波器基礎(chǔ)知識(shí)微波濾波器基礎(chǔ)知識(shí)微波及其特點(diǎn)所謂微波是一種具有極高頻率（通常為300MHz-300GHz），波長(zhǎng)很短，通常為1m-1mm的電磁波。微波具有似光性和似聲性、穿透性、信息容量大等特點(diǎn)。微波及其特點(diǎn)所謂微波是一種具有極高頻率（通常為300MHz-3電磁波波段代號(hào)波段代號(hào)頻率范圍/GHZ頻率范圍/GHZUHF0.3～1K18～27L1～2Ka27～40S2～4U40～60C4～8V60～80X8～12W80～100Ku12～18微波波段的劃分300MHz3000GHz可見光1m電磁波譜0.1mm頻率波長(zhǎng)3GHz30GHz300GHz10cm1cm1mm普通無(wú)線電波紅外線紫外線亞毫米微波分米厘米毫米中波短波超短波長(zhǎng)波3電磁波波段代號(hào)波段代號(hào)頻率范圍/GHZ頻率范圍/GHZUH濾波器的基本原理

濾波器定義

顧名思義就是對(duì)電磁波信號(hào)進(jìn)行過濾，讓需要的信號(hào)通過，抑制不需要的信號(hào)，主要目的為了解決不同頻段、不同形式的無(wú)線通訊系統(tǒng)之間的干擾問題，其特性可以用通帶工作頻段、插入損耗、帶內(nèi)波動(dòng)、帶外抑制、端口駐波比、隔離度、矩形系數(shù)、功率容量、群時(shí)延指標(biāo)來(lái)描述。濾波器的基本原理濾波器定義濾波器的基本形式低通濾波原型濾波器的基本形式低通濾波原型低通濾波器電路原型低通濾波器電路原型低通原型濾波器的理想化衰減一頻率特性如圖1所示?？v坐標(biāo)代表衰減量，橫坐標(biāo)代表頻率。當(dāng)田w小于w1,時(shí),信號(hào)的衰減量近似等于零,稱之為通帶;當(dāng)w>w1,時(shí),信號(hào)的衰減量近似為無(wú)窮大,稱之為阻帶,其中w1稱為“截止頻率”。實(shí)際上,濾波器根據(jù)其所逼近的函數(shù)不同分為：最平坦低通濾波器（巴特沃茲濾波器）、切比雪夫低通濾波器、橢圓函數(shù)低通濾波器。低通原型濾波器的理想化衰減一頻率特性如圖1所示?？v坐標(biāo)代表衰低通原型濾波器的衰減一頻率特性；(a)巴特沃斯響應(yīng)；(b)切比雪夫響應(yīng)(c)橢圓函數(shù)低通原型（a）（b）（c）低通原型濾波器的衰減一頻率特性；(a)巴特沃斯響應(yīng)；(b)(1)

巴特沃斯低通濾波器：如圖(a)所示,通帶內(nèi)衰減曲線內(nèi)十分平坦,被稱為“最平坦響應(yīng)”又被稱做“巴特沃斯（Butterworth）響應(yīng)”。其逼近函數(shù)為:(1)巴特沃斯低通濾波器：（2）切比雪夫低通濾波器如圖(b)所示,通帶內(nèi)的衰減曲線幅度相等,而且具有規(guī)律性的起伏、變化,于是被叫做“等波紋響應(yīng)”,又被稱為“切比雪夫(Tchebyscheff)響應(yīng)”。其逼近函數(shù)：其中（2）切比雪夫低通濾波器其中（3）橢圓函數(shù)低通濾波器其原型濾波器又被叫做考爾(Cauer)濾波器,它的通帶和阻帶都具有切比雪夫的波紋特性。其低通原型的逼近函數(shù)為:其中（3）橢圓函數(shù)低通濾波器其中濾波器頻率變換（1）低通到高通的變換濾波器頻率變換（1）低通到高通的變換如圖2.4所示,分別給出了低通原型濾波器和高通濾波器的頻率一衰減曲線,令它們的頻率分量分別為w‘和w。通過相應(yīng)的頻率變換準(zhǔn)則,可將低通原型濾波器轉(zhuǎn)換成高通濾波器,即將低通原型的通帶和阻帶分別變換成高通濾波器的阻帶和通帶。直觀地說(shuō)就是將圖2.4中的頻率一衰減曲線中的w‘=0和w'=無(wú)窮大的點(diǎn)分別變換成w=無(wú)窮大。和w=o的點(diǎn)，其頻率變換的數(shù)學(xué)表達(dá)式為:如圖2.4所示,分別給出了低通原型濾波器和高通濾波器的頻率一低通原型和高通濾波器中的電感、電容變換公式為：濾波器詳細(xì)分類課件（2）低通到帶通（2）低通到帶通同理，其頻率變換數(shù)學(xué)表達(dá)式為：低通原型濾波器和帶通濾波器的電感、電容變換公式分別為：同理，其頻率變換數(shù)學(xué)表達(dá)式為：（3）低通到帶阻的頻率變換（3）低通到帶阻的頻率變換低通到帶阻的頻率變換表達(dá)式：低通原型與帶阻濾波器電感、電容之間的變換關(guān)系：低通到帶阻的頻率變換表達(dá)式：帶通濾波器技術(shù)指標(biāo)通帶工作頻段指濾波器允許通過電磁波的頻率范圍。通帶的理解在生產(chǎn)過程提供的技術(shù)指標(biāo)規(guī)定嚴(yán)格了的，不需要怎樣的去按照上面的定義去具體計(jì)算。也可以這樣說(shuō)，如果我們的差損要求是0.8db，通帶需要10M的帶寬，那么我們的通帶就可以說(shuō)成是0.8db帶寬為10M.帶通濾波器技術(shù)指標(biāo)通帶工作頻段帶通濾波器技術(shù)指標(biāo)插入損耗又稱衰減,在理想情況下，插入到射頻電路中的理想濾波器，不應(yīng)在其通帶內(nèi)引入任何功率損耗.然而現(xiàn)實(shí)中我們無(wú)法消除濾波器固有的，某種程度的功率損耗。插入損耗定量的描述了功率響應(yīng)幅度與0dB基準(zhǔn)的插值,其數(shù)學(xué)表達(dá)式為:其中PL是濾波器向負(fù)載輸出的功率，Pin是濾波器從信號(hào)源得到的輸入功率，一般希望插入損耗越小越好。帶通濾波器技術(shù)指標(biāo)插入損耗帶通濾波器技術(shù)指標(biāo)帶內(nèi)波動(dòng)在規(guī)定的帶寬內(nèi),插入損耗最大點(diǎn)減去最小點(diǎn)的即為帶內(nèi)波動(dòng)。又叫帶內(nèi)波紋或者通帶波紋。指通帶內(nèi)信號(hào)幅度的起伏程度，也受限于諧振器的固有Q值，一般希望盡可能的小。帶通濾波器技術(shù)指標(biāo)帶內(nèi)波動(dòng)帶通濾波器技術(shù)指標(biāo)帶外抑制又稱阻帶抑制,理想的濾波器是矩形的，通帶內(nèi)的信號(hào)全部通過，通道外的信號(hào)全部過濾掉。實(shí)際情況是，只能過濾掉一部分能量，帶外抑制度反應(yīng)了對(duì)過濾信號(hào)的衰減幅度，對(duì)不需要的頻率點(diǎn)，信號(hào)的抑制能力，一般希望盡可能的大，并在通帶范圍外陡峭的下降，通常取帶外與帶寬為一定比值的某一頻率的衰減值作為此項(xiàng)指標(biāo)。帶外抑制這個(gè)概念實(shí)際上還是屬于損耗的范疇，只是我們現(xiàn)在所說(shuō)指的是在通帶外，信號(hào)的衰減已經(jīng)被抑制得比較充分，這個(gè)具體的損耗值就是帶外抑制的值。帶通濾波器技術(shù)指標(biāo)帶外抑制帶通濾波器技術(shù)指標(biāo)端口駐波比端口駐波是衡量濾波器性能的一個(gè)關(guān)鍵指標(biāo)，反應(yīng)濾波器件與系統(tǒng)中其它部件的匹配程度。當(dāng)系統(tǒng)不匹配時(shí),饋線上同時(shí)存在入射波Ei和反射波Er。在入射波和反射波相位相同的地方，入射波電壓與反射波電壓的幅度相加形成一個(gè)最大電壓振幅Emax，稱為波腹；而在入射波和反射波相位相反的地方電壓幅度相減形成一個(gè)最小電壓振幅Emin，稱為波節(jié)。其它各點(diǎn)電壓的幅度值則介于波腹與波節(jié)之間，這種合成波稱為駐波。

帶通濾波器技術(shù)指標(biāo)端口駐波比帶通濾波器技術(shù)指標(biāo)電壓駐波比則是波腹電壓與波節(jié)電壓的比值，即Ei為入射波電壓,Er為反射波電壓,當(dāng)ZL和Z0都為實(shí)數(shù)時(shí)帶通濾波器技術(shù)指標(biāo)電壓駐波比則是波腹電壓與波節(jié)電壓的比值，即帶通濾波器技術(shù)指標(biāo)帶通濾波器技術(shù)指標(biāo)帶通濾波器技術(shù)指標(biāo)駐波比的另一個(gè)含義相同的名稱是回波損耗，單位為分貝（dB），二者可如下?lián)Q算：帶通濾波器技術(shù)指標(biāo)駐波比的另一個(gè)含義相同的名稱是回波損耗，單帶通濾波器技術(shù)指標(biāo)隔離度為了區(qū)分在有兩個(gè)或者兩個(gè)以上通帶情況下（例如雙工器，合路器）相互通帶之間的帶外抑制，這時(shí)我們統(tǒng)一稱帶外抑制為隔離。以雙工器為例說(shuō)明：收發(fā)隔離是指在網(wǎng)絡(luò)分析儀的兩個(gè)通道分別接rx與tx端，而ATN端接50歐姆負(fù)載時(shí)，整個(gè)頻段（TX的高端點(diǎn)與RX的低端點(diǎn)之間的帶寬）或者兩個(gè)通帶內(nèi)（RX頻帶內(nèi)和TX頻帶內(nèi)）s12或者s21的值。

帶通濾波器技術(shù)指標(biāo)隔離度帶通濾波器技術(shù)指標(biāo)矩形系數(shù)矩形系數(shù)是60dB帶寬3dB帶寬的比值,它描述了濾波器在截止頻率附近響應(yīng)曲線變化的陡峭程度:帶通濾波器技術(shù)指標(biāo)矩形系數(shù)帶通濾波器技術(shù)指標(biāo)功率容量濾波器能承受的最大信號(hào)通過功率，濾波器的脈沖功率容量由其中強(qiáng)電場(chǎng)對(duì)介質(zhì)的擊穿來(lái)確定，這與濾波器的結(jié)構(gòu)和介質(zhì)強(qiáng)度有關(guān)。通常同軸線和帶狀線結(jié)構(gòu)的功率容量至少要比矩形波導(dǎo)小6、7倍，而矩形波導(dǎo)又比圓波導(dǎo)小4倍左右.帶通濾波器技術(shù)指標(biāo)功率容量帶通濾波器技術(shù)指標(biāo)群時(shí)延信號(hào)通過濾波器時(shí)的延遲時(shí)間，可用以下公式表示：其中φ為濾波器電壓轉(zhuǎn)移函數(shù)Ea/EL的相位，對(duì)于N個(gè)諧振器的帶通濾波器，通帶內(nèi)的群時(shí)延可近似估計(jì)為：帶通濾波器技術(shù)指標(biāo)群時(shí)延濾波器的分類

微波濾波器的分類方法很多，根據(jù)通頻帶的不同，微波濾波器可分為低通、帶通、帶阻、高通濾波器；按濾波器的插入衰減地頻響特性可分為最平坦型和等波紋型；根據(jù)工作頻帶的寬窄可分為窄帶和寬帶濾波器；按濾波器的傳輸線分類可分為微帶濾波器、交指型濾波器、同軸濾波器、波導(dǎo)濾波器、梳狀線腔濾波器、螺旋腔濾波器、陶瓷介質(zhì)濾波器、SIR(階躍阻抗諧振器)濾波器、高溫超導(dǎo)材料等。這里按照傳輸線的分類來(lái)對(duì)各種微波濾波器的主要特性進(jìn)行詳盡的分析。濾波器的分類微波濾波器的分類方法很多，根據(jù)通頻（一）微帶濾波器主要性能指標(biāo)：頻率范圍：500MHz～6GHz帶寬：10%～30%插入損耗：5dB(隨帶寬不同而不同)輸入輸出形式：SMA、N、L16等輸入輸出駐波:1.8:1

（一）微帶濾波器主要性能指標(biāo)：微帶濾波器微帶濾波器主要包括平行耦合微帶線濾波器、發(fā)夾型濾波器、微帶類橢圓函數(shù)濾波器、交指型濾波器。半波長(zhǎng)平行耦合微帶線帶通濾波器是微波集成電路中廣為應(yīng)用的帶通濾波器形式。其結(jié)構(gòu)緊湊、第二寄生通帶的中心頻率位于主通帶中心頻率的3倍處、適應(yīng)頻率范圍較大、適用于寬帶濾波器時(shí)相對(duì)帶寬可達(dá)20%。其缺點(diǎn)為插損較大，同時(shí)，諧振器在一個(gè)方向依次擺開，造成濾波器在一個(gè)方向上占用了較大空間。

微帶濾波器微帶濾波器主要包括平行耦合微帶線濾波器、發(fā)夾型濾波半波長(zhǎng)諧振器平行耦合濾波器（帶通）(a)窄帶結(jié)構(gòu)(b)寬帶結(jié)構(gòu)半波長(zhǎng)諧振器平行耦合濾波器（帶通）(a)窄帶結(jié)構(gòu)(b)寬發(fā)夾型濾波器：和平行耦合線濾波器結(jié)構(gòu)相比，發(fā)夾型濾波器具有緊湊的電路結(jié)構(gòu)，減小了濾波器占用的空間，容易集成，并且降低了成本。發(fā)夾型濾波器是由發(fā)夾型諧振器并排排列耦合而成，是半波長(zhǎng)耦合微帶濾波器的一種變形結(jié)構(gòu)，是將半波長(zhǎng)耦合諧振器折合成U字型構(gòu)成的，因此與交指式、梳狀線式等其他微波濾波器結(jié)構(gòu)相比，其電路結(jié)構(gòu)更加緊湊，具有體積小，微帶線終端開路無(wú)需過孔接地，易于制造等優(yōu)點(diǎn)。發(fā)夾型濾波器：發(fā)夾型濾波器5階發(fā)夾型濾波器電路圖發(fā)夾型濾波器5階發(fā)夾型濾波器電路圖微帶類橢圓函數(shù)濾波器：平行耦合線濾波器、交指型濾波器等，獲得在帶內(nèi)較平坦的幅頻特性，但帶外抑制特性較差。微帶類橢圓函數(shù)濾波器，通過在帶外引入衰減極點(diǎn)，能明顯改善濾波器的帶外特性，比平行耦合線濾波器、交指型濾波器有更好的電特性。并且微帶類橢圓函數(shù)濾波器具有較小的體積，同時(shí)，在超導(dǎo)狀態(tài)，由于導(dǎo)體薄膜的無(wú)載Q值很高，該種濾波器將在具有較高選擇性的同時(shí)又具有較低的插損，具有很好的應(yīng)用前景。微帶類橢圓函數(shù)濾波器：微帶類橢圓函數(shù)濾波器4階微帶開路環(huán)帶通濾波器微帶類橢圓函數(shù)濾波器4階微帶開路環(huán)帶通濾波器交指型微帶濾波器（微帶、腔體皆可）：頻率范圍：800MHz～16GHz帶寬：10%～100%，特殊要求3％～70％插入損耗：0.5～2dB(隨帶寬不同而不同)阻帶抑制：近端過渡帶決定于濾波器節(jié)數(shù)，遠(yuǎn)端一般大于70dB輸入／輸出阻抗：50Ω輸入／輸出駐波：VSWR≤1.7:1（特別要求時(shí)可≤1.5:1）通過功率：5W（特別要求時(shí)可達(dá)100W）溫度：-55～+85℃輸入輸出形式：SMA、N、L16等交指型微帶濾波器（微帶、腔體皆可）：交指型濾波器：交指型微帶帶通濾波器的工作原理可以這樣解釋:將平行藕合微帶濾波器相鄰的兩個(gè)藕合線節(jié)從中點(diǎn)處切斷，并折迭起來(lái)，合并為一根藕合線節(jié)，將其一端短路接地，另一端開路，并保持相鄰兩級(jí)線節(jié)之間的藕合間隙不變，形成交指型結(jié)構(gòu)。交指型濾波器：交指型濾波器：平行耦合線到交指耦合型濾波器的演變交指型濾波器：平行耦合線到交指耦合型濾波器的演變（二）同軸濾波器主要性能指標(biāo)：頻率范圍：800MHz~16GHz帶寬：0.1%～10％插入損耗：0.5～25dB(隨帶寬不同而不同)輸入輸出形式：SMA、N、L16等輸入輸出駐波：1.4:1溫度：-55～+85℃（二）同軸濾波器主要性能指標(biāo)：同軸腔濾波器：同軸腔濾波器廣泛應(yīng)用于通信、雷達(dá)等系統(tǒng),按腔體結(jié)構(gòu)不同一般分為標(biāo)準(zhǔn)同軸、方腔同軸等。同軸腔體具有Q值高、易于實(shí)現(xiàn)的特點(diǎn),特別適用于通帶窄、帶內(nèi)插損小、帶外抑制高的場(chǎng)合。這類濾波器非常適合大規(guī)模生產(chǎn)，因此成本也非常低廉。但要在10GHz以上使用時(shí)，由于其微小的物理尺寸，制作精度很難達(dá)到。具體的設(shè)計(jì)有方法負(fù)阻線子網(wǎng)絡(luò)構(gòu)造了多腔耦合的同軸帶通濾波器電路模型；同軸腔體濾波器溫度補(bǔ)償法；階躍阻抗諧振器等。同軸腔濾波器：主要由諧振腔、諧振導(dǎo)體、調(diào)諧釘組成主要由諧振腔、諧振導(dǎo)體、調(diào)諧釘組成無(wú)加載電容無(wú)加載電容濾波器的結(jié)構(gòu)濾波器的結(jié)構(gòu)（三）波導(dǎo)濾波器主要性能指標(biāo)：頻率范圍：1.7～26GHz帶寬：0.1%～20％插入損耗：0.5～3dB(隨帶寬不同而不同)輸入輸出形式：SMA、N、L16等輸入輸出駐波：1.3:1溫度：-55～+85℃（三）波導(dǎo)濾波器主要性能指標(biāo)：（三）波導(dǎo)濾波器波導(dǎo)濾波器Q值高，插損小，溫度穩(wěn)定性好，特別適合于窄帶應(yīng)用。在1.7～26GHz的頻率范圍內(nèi)可實(shí)現(xiàn)0.2％～3.5％帶通濾波，在各種要求高性能濾波特性的軍用電子產(chǎn)品中被廣泛使用。波導(dǎo)濾波器中比較常見的有兩種：金屬波導(dǎo)濾波器（直接耦合式）和基片集成波導(dǎo)濾波器。（三）波導(dǎo)濾波器波導(dǎo)濾波器Q值高，插損小，溫度穩(wěn)定性好，特別金屬波導(dǎo)濾波器：金屬波導(dǎo)濾波器由于其適用頻段高、插入損耗小、功率容量大、加工簡(jiǎn)單,現(xiàn)在仍然被廣泛應(yīng)用于微波工程領(lǐng)域,尤其在雷達(dá)系統(tǒng)的信號(hào)發(fā)射端,由于其較高的工作頻段和功率容量、使其相對(duì)于微帶濾波器和腔體濾波器,都有明顯的優(yōu)勢(shì)。金屬波導(dǎo)濾波器：金屬波導(dǎo)濾波器實(shí)物圖金屬波導(dǎo)濾波器實(shí)物圖基片集成波導(dǎo)濾波器：基片集成波導(dǎo)(Substrateintegrated

waveguide,簡(jiǎn)稱SIW)是一種新型的平面化波導(dǎo)結(jié)構(gòu)。SIW通過在介質(zhì)的上下表面渡上導(dǎo)體,并周期性地在基片的兩側(cè)嵌入孔距較小的金屬孔，這兩排金屬孔構(gòu)成了波導(dǎo)的窄壁,上面表面的金屬涂層形成波導(dǎo)結(jié)構(gòu)的長(zhǎng)邊,因此可以起到和金屬壁一樣限制電磁波向外福射的效果,從而把電磁波限制在一定范圍內(nèi)向前傳播。基片集成波導(dǎo)濾波器：基片集成波導(dǎo)濾波器示意圖：基片集成波導(dǎo)濾波器示意圖：文獻(xiàn)中的基片集成波導(dǎo)濾波器實(shí)物：文獻(xiàn)中的基片集成波導(dǎo)濾波器實(shí)物：（四）MEMS毫米波濾波器MEMS是Micro

Electro

Mechanical

System（微電子機(jī)械系統(tǒng)）的縮寫,它是一種智能系統(tǒng),具備能量轉(zhuǎn)換和信息處理的能力,可以在類似于桂這樣的襯底材料上實(shí)現(xiàn)大批量加工生產(chǎn)，廣泛用于毫米波電路系統(tǒng)中。（四）MEMS毫米波濾波器MEMS濾波器

基于MEMS工藝的毫米波帶通濾波器,該濾波器結(jié)構(gòu)采用高阻硅作為襯底材料的薄膜支撐結(jié)構(gòu),選用平行耦合濾波器形式。MEMS濾波器基于MEMS工藝的毫米波帶通濾波器工藝流程1.上蓋板的制作ICP刻蝕3μm工藝流程ICP刻蝕3μm2.薄膜支撐基板制作2.薄膜支撐基板制作(L)成品(L)成品李倩、楊志、胡小東.MEMS毫米波濾波器的設(shè)計(jì)與制作[J].微納電子技術(shù),2010年3月,第47卷第3期參考文獻(xiàn)李倩、楊志、胡小東.MEMS毫米波濾波器的設(shè)計(jì)與制作（五）陶瓷介質(zhì)濾波器多層陶瓷微波濾波器是經(jīng)過電子陶瓷材料流延成型工藝,低溫疊層燒結(jié)技術(shù),高精度印刷疊層技術(shù)及封裝技術(shù)等多種工藝流程而制成的高頻多層陶瓷微波濾波器。它具有頻率高、體積小、插損小、衰減大的特性,在移動(dòng)通信、數(shù)字化家電等產(chǎn)品中得到廣泛的應(yīng)用。（五）陶瓷介質(zhì)濾波器多層陶瓷微波濾波器是經(jīng)過電子陶瓷材料流延多層陶瓷微波濾波器是通過在介質(zhì)層上的印刷金屬圖案構(gòu)成分布電容C和分布電感L,同時(shí)位于不同介質(zhì)層上的金屬圖案層之間形成耦合電容而得到的。其實(shí)質(zhì)是用帶狀線來(lái)實(shí)現(xiàn)濾波器的設(shè)計(jì)。疊層后,介質(zhì)層上的印刷金屬圖案就相當(dāng)于處于介質(zhì)中的帶狀線,當(dāng)設(shè)計(jì)不同長(zhǎng)度和不同寬度的金屬圖案層時(shí),就可以得到不同的L和C。因此,通過設(shè)計(jì)金屬圖案層的形狀和選用適當(dāng)?shù)慕橘|(zhì)時(shí),就可得到在某一特定頻率發(fā)生諧振,同時(shí)滿足帶內(nèi)插損、帶寬和阻帶等各項(xiàng)指標(biāo)要求的濾波器。多層陶瓷微波濾波器是通過在介質(zhì)層上的印刷金屬圖案構(gòu)成分布電容（六）聲表面波濾波器聲表面濾波器是在一塊具有壓電效應(yīng)的材料基片上蒸發(fā)一層金屬膜，然后經(jīng)光刻，在兩端各形成一對(duì)叉指形電極組成。當(dāng)在發(fā)射換能器上加上信號(hào)電壓后，就在輸入叉指電極間形成一個(gè)電場(chǎng)使壓電材料發(fā)生機(jī)械振動(dòng)（即超聲波）以超聲波的形式向左右兩邊傳播，向邊緣一側(cè)的能量由吸聲材料所吸收。在接收端，由接收換能器將機(jī)械振動(dòng)再轉(zhuǎn)化為電信號(hào)，并由叉指形電極輸出。（六）聲表面波濾波器聲表面濾波器是在一塊具有壓電效應(yīng)的材料基聲表面波的激勵(lì)與接收聲表面波的激勵(lì)與接收聲表面波濾波器的特點(diǎn)是：（1）頻率響應(yīng)平坦，不平坦度僅為±0.3-±0.5dB，群時(shí)延±30-±50ns。（2）SAWF矩形系數(shù)好，帶外抑制可達(dá)40dB以上。（3）插入損耗雖高達(dá)25-30dB，但可以用放大器補(bǔ)償電平損失。聲表面波濾波器具有選頻特性，其特性取決于叉指換能器電極的形狀、間距、交叉長(zhǎng)度和電極數(shù)目等，只要合理設(shè)計(jì)，便可獲得接近理想的中頻幅頻特性。（4）聲表面波濾波器體積小，重量輕、性能可靠、不需要復(fù)雜調(diào)整。（5）頻率范圍為10MHz-3GHz聲表面波濾波器的特點(diǎn)是：（七）SIR濾波器（帶阻）階躍阻抗諧振器(SIR)是由兩個(gè)以上具有不同特性阻抗的傳輸線組合而成的橫向電磁場(chǎng)或準(zhǔn)橫向電磁場(chǎng)模式的諧振器。λ／4型SIR是其中最具吸引力的一種形式。它既能減小濾波器尺寸，又能通過調(diào)節(jié)阻抗比來(lái)很好控制雜散頻率，實(shí)現(xiàn)濾波器小型化和寬阻帶的要求。梳狀線形式的濾波器由于一端的電容加載，縮短了濾波器的諧振器的尺寸。交叉耦合濾波器成為近20年的研究熱點(diǎn)，由于其有限處的傳輸零點(diǎn)可以任意設(shè)置，最多可以設(shè)置與濾波器階數(shù)一樣多的傳輸零點(diǎn)數(shù)目，最大限度地提高了濾波器的帶外抑制能力。（七）SIR濾波器（帶阻）階躍阻抗諧振器(SIR)是由兩個(gè)以從理論上講有多少個(gè)不同尺寸的SIR結(jié)構(gòu)就可以產(chǎn)生多少個(gè)頻點(diǎn)的阻帶功能。λ／4型SIR結(jié)構(gòu)微帶傳輸線微帶發(fā)夾型SIR雙頻帶阻濾波器仿真模型從理論上講有多少個(gè)不同尺寸的SIR結(jié)構(gòu)就可以產(chǎn)生多少個(gè)頻點(diǎn)的微帶發(fā)夾型SIR雙頻帶阻濾波器頻率響應(yīng)仿真曲線微帶發(fā)夾型SIR雙頻帶阻濾波器頻率響應(yīng)仿真曲線（八）梳狀線腔濾波器梳狀線濾波器標(biāo)準(zhǔn)響應(yīng)為0.05dB波紋切比雪夫響應(yīng),具有體積小,Q值適中的特點(diǎn)。在0.5-12GHz的頻率范圍內(nèi)可實(shí)現(xiàn)0.5%-30%的相對(duì)帶寬，廣泛應(yīng)用于各種軍、民用電子產(chǎn)品。為了減小尺寸,并且使設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單,適合規(guī)?；a(chǎn)，采用λ/4諧振線在高介電常數(shù)基片上直接制作一種微帶濾波器，即梳狀線腔濾波器。它利用交叉耦合方法提高通帶邊緣的陡度,同時(shí)在微帶諧振器中應(yīng)用了屏蔽線,減弱了由高介電常數(shù)帶來(lái)的強(qiáng)耦合。（八）梳狀線腔濾波器梳狀線濾波器標(biāo)準(zhǔn)響應(yīng)為0.05dB波紋切主要性能指標(biāo)：頻率范圍：500MHz～6GHz帶寬：1%～20％插入損耗：0.5～2dB(隨帶寬不同而不同)輸入/輸出阻抗：50歐姆輸入/輸出駐波：VSWR≤1.5:1溫度:-50～+85攝氏度外形:外形尺寸因頻率、帶寬、插損、及節(jié)數(shù)的不同而不同，無(wú)固定尺寸輸入輸出形式：SMA、N、L16等主要性能指標(biāo)：（九）螺旋腔濾波器主要性能指標(biāo)：頻率范圍：30MHz～1.2GHz帶寬：0.1%～20％插入損耗：0.5～3.5dB(隨帶寬不同而不同)輸入輸出形式：SMA、N、L16等輸入輸出駐波：1.5:1（九）螺旋腔濾波器主要性能指標(biāo)：目前采用的一些濾波器技術(shù)如壓電晶體共振器,其同軸振蕩器體積太大,不適合VHF以及UHF頻段的應(yīng)用。在VHF,UHF頻段,螺旋濾波器具有高Q值和較小的設(shè)計(jì)參數(shù),可使設(shè)計(jì)的振蕩器由一個(gè)1/4λ的同軸諧振器裝配而成。由于螺旋濾波器具有較強(qiáng)的耦合性能和高Q值,可承受高的功率容量,因此廣泛應(yīng)用在較低的射頻大功率電路設(shè)計(jì)中。其缺點(diǎn)是螺旋耦合結(jié)構(gòu)的邊界條件很復(fù)雜,用電磁場(chǎng)數(shù)值方法進(jìn)行計(jì)算的復(fù)雜度和計(jì)算量都非常大，因此實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)比較困難。目前采用的一些濾波器技術(shù)如壓電晶體共振器,其同軸振蕩器體積太此課件下載可自行編輯修改，供參考！感謝您的支持，我們努力做得更好！此課件下載可自行編輯修改，供參考！微波濾波器基礎(chǔ)知識(shí)微波濾波器基礎(chǔ)知識(shí)微波及其特點(diǎn)所謂微波是一種具有極高頻率（通常為300MHz-300GHz），波長(zhǎng)很短，通常為1m-1mm的電磁波。微波具有似光性和似聲性、穿透性、信息容量大等特點(diǎn)。微波及其特點(diǎn)所謂微波是一種具有極高頻率（通常為300MHz-75電磁波波段代號(hào)波段代號(hào)頻率范圍/GHZ頻率范圍/GHZUHF0.3～1K18～27L1～2Ka27～40S2～4U40～60C4～8V60～80X8～12W80～100Ku12～18微波波段的劃分300MHz3000GHz可見光1m電磁波譜0.1mm頻率波長(zhǎng)3GHz30GHz300GHz10cm1cm1mm普通無(wú)線電波紅外線紫外線亞毫米微波分米厘米毫米中波短波超短波長(zhǎng)波3電磁波波段代號(hào)波段代號(hào)頻率范圍/GHZ頻率范圍/GHZUH濾波器的基本原理

濾波器定義

顧名思義就是對(duì)電磁波信號(hào)進(jìn)行過濾，讓需要的信號(hào)通過，抑制不需要的信號(hào)，主要目的為了解決不同頻段、不同形式的無(wú)線通訊系統(tǒng)之間的干擾問題，其特性可以用通帶工作頻段、插入損耗、帶內(nèi)波動(dòng)、帶外抑制、端口駐波比、隔離度、矩形系數(shù)、功率容量、群時(shí)延指標(biāo)來(lái)描述。濾波器的基本原理濾波器定義濾波器的基本形式低通濾波原型濾波器的基本形式低通濾波原型低通濾波器電路原型低通濾波器電路原型低通原型濾波器的理想化衰減一頻率特性如圖1所示?？v坐標(biāo)代表衰減量，橫坐標(biāo)代表頻率。當(dāng)田w小于w1,時(shí),信號(hào)的衰減量近似等于零,稱之為通帶;當(dāng)w>w1,時(shí),信號(hào)的衰減量近似為無(wú)窮大,稱之為阻帶,其中w1稱為“截止頻率”。實(shí)際上,濾波器根據(jù)其所逼近的函數(shù)不同分為：最平坦低通濾波器（巴特沃茲濾波器）、切比雪夫低通濾波器、橢圓函數(shù)低通濾波器。低通原型濾波器的理想化衰減一頻率特性如圖1所示?？v坐標(biāo)代表衰低通原型濾波器的衰減一頻率特性；(a)巴特沃斯響應(yīng)；(b)切比雪夫響應(yīng)(c)橢圓函數(shù)低通原型（a）（b）（c）低通原型濾波器的衰減一頻率特性；(a)巴特沃斯響應(yīng)；(b)(1)

巴特沃斯低通濾波器：如圖(a)所示,通帶內(nèi)衰減曲線內(nèi)十分平坦,被稱為“最平坦響應(yīng)”又被稱做“巴特沃斯（Butterworth）響應(yīng)”。其逼近函數(shù)為:(1)巴特沃斯低通濾波器：（2）切比雪夫低通濾波器如圖(b)所示,通帶內(nèi)的衰減曲線幅度相等,而且具有規(guī)律性的起伏、變化,于是被叫做“等波紋響應(yīng)”,又被稱為“切比雪夫(Tchebyscheff)響應(yīng)”。其逼近函數(shù)：其中（2）切比雪夫低通濾波器其中（3）橢圓函數(shù)低通濾波器其原型濾波器又被叫做考爾(Cauer)濾波器,它的通帶和阻帶都具有切比雪夫的波紋特性。其低通原型的逼近函數(shù)為:其中（3）橢圓函數(shù)低通濾波器其中濾波器頻率變換（1）低通到高通的變換濾波器頻率變換（1）低通到高通的變換如圖2.4所示,分別給出了低通原型濾波器和高通濾波器的頻率一衰減曲線,令它們的頻率分量分別為w‘和w。通過相應(yīng)的頻率變換準(zhǔn)則,可將低通原型濾波器轉(zhuǎn)換成高通濾波器,即將低通原型的通帶和阻帶分別變換成高通濾波器的阻帶和通帶。直觀地說(shuō)就是將圖2.4中的頻率一衰減曲線中的w‘=0和w'=無(wú)窮大的點(diǎn)分別變換成w=無(wú)窮大。和w=o的點(diǎn)，其頻率變換的數(shù)學(xué)表達(dá)式為:如圖2.4所示,分別給出了低通原型濾波器和高通濾波器的頻率一低通原型和高通濾波器中的電感、電容變換公式為：濾波器詳細(xì)分類課件（2）低通到帶通（2）低通到帶通同理，其頻率變換數(shù)學(xué)表達(dá)式為：低通原型濾波器和帶通濾波器的電感、電容變換公式分別為：同理，其頻率變換數(shù)學(xué)表達(dá)式為：（3）低通到帶阻的頻率變換（3）低通到帶阻的頻率變換低通到帶阻的頻率變換表達(dá)式：低通原型與帶阻濾波器電感、電容之間的變換關(guān)系：低通到帶阻的頻率變換表達(dá)式：帶通濾波器技術(shù)指標(biāo)通帶工作頻段指濾波器允許通過電磁波的頻率范圍。通帶的理解在生產(chǎn)過程提供的技術(shù)指標(biāo)規(guī)定嚴(yán)格了的，不需要怎樣的去按照上面的定義去具體計(jì)算。也可以這樣說(shuō)，如果我們的差損要求是0.8db，通帶需要10M的帶寬，那么我們的通帶就可以說(shuō)成是0.8db帶寬為10M.帶通濾波器技術(shù)指標(biāo)通帶工作頻段帶通濾波器技術(shù)指標(biāo)插入損耗又稱衰減,在理想情況下，插入到射頻電路中的理想濾波器，不應(yīng)在其通帶內(nèi)引入任何功率損耗.然而現(xiàn)實(shí)中我們無(wú)法消除濾波器固有的，某種程度的功率損耗。插入損耗定量的描述了功率響應(yīng)幅度與0dB基準(zhǔn)的插值,其數(shù)學(xué)表達(dá)式為:其中PL是濾波器向負(fù)載輸出的功率，Pin是濾波器從信號(hào)源得到的輸入功率，一般希望插入損耗越小越好。帶通濾波器技術(shù)指標(biāo)插入損耗帶通濾波器技術(shù)指標(biāo)帶內(nèi)波動(dòng)在規(guī)定的帶寬內(nèi),插入損耗最大點(diǎn)減去最小點(diǎn)的即為帶內(nèi)波動(dòng)。又叫帶內(nèi)波紋或者通帶波紋。指通帶內(nèi)信號(hào)幅度的起伏程度，也受限于諧振器的固有Q值，一般希望盡可能的小。帶通濾波器技術(shù)指標(biāo)帶內(nèi)波動(dòng)帶通濾波器技術(shù)指標(biāo)帶外抑制又稱阻帶抑制,理想的濾波器是矩形的，通帶內(nèi)的信號(hào)全部通過，通道外的信號(hào)全部過濾掉。實(shí)際情況是，只能過濾掉一部分能量，帶外抑制度反應(yīng)了對(duì)過濾信號(hào)的衰減幅度，對(duì)不需要的頻率點(diǎn)，信號(hào)的抑制能力，一般希望盡可能的大，并在通帶范圍外陡峭的下降，通常取帶外與帶寬為一定比值的某一頻率的衰減值作為此項(xiàng)指標(biāo)。帶外抑制這個(gè)概念實(shí)際上還是屬于損耗的范疇，只是我們現(xiàn)在所說(shuō)指的是在通帶外，信號(hào)的衰減已經(jīng)被抑制得比較充分，這個(gè)具體的損耗值就是帶外抑制的值。帶通濾波器技術(shù)指標(biāo)帶外抑制帶通濾波器技術(shù)指標(biāo)端口駐波比端口駐波是衡量濾波器性能的一個(gè)關(guān)鍵指標(biāo)，反應(yīng)濾波器件與系統(tǒng)中其它部件的匹配程度。當(dāng)系統(tǒng)不匹配時(shí),饋線上同時(shí)存在入射波Ei和反射波Er。在入射波和反射波相位相同的地方，入射波電壓與反射波電壓的幅度相加形成一個(gè)最大電壓振幅Emax，稱為波腹；而在入射波和反射波相位相反的地方電壓幅度相減形成一個(gè)最小電壓振幅Emin，稱為波節(jié)。其它各點(diǎn)電壓的幅度值則介于波腹與波節(jié)之間，這種合成波稱為駐波。

帶通濾波器技術(shù)指標(biāo)端口駐波比帶通濾波器技術(shù)指標(biāo)電壓駐波比則是波腹電壓與波節(jié)電壓的比值，即Ei為入射波電壓,Er為反射波電壓,當(dāng)ZL和Z0都為實(shí)數(shù)時(shí)帶通濾波器技術(shù)指標(biāo)電壓駐波比則是波腹電壓與波節(jié)電壓的比值，即帶通濾波器技術(shù)指標(biāo)帶通濾波器技術(shù)指標(biāo)帶通濾波器技術(shù)指標(biāo)駐波比的另一個(gè)含義相同的名稱是回波損耗，單位為分貝（dB），二者可如下?lián)Q算：帶通濾波器技術(shù)指標(biāo)駐波比的另一個(gè)含義相同的名稱是回波損耗，單帶通濾波器技術(shù)指標(biāo)隔離度為了區(qū)分在有兩個(gè)或者兩個(gè)以上通帶情況下（例如雙工器，合路器）相互通帶之間的帶外抑制，這時(shí)我們統(tǒng)一稱帶外抑制為隔離。以雙工器為例說(shuō)明：收發(fā)隔離是指在網(wǎng)絡(luò)分析儀的兩個(gè)通道分別接rx與tx端，而ATN端接50歐姆負(fù)載時(shí)，整個(gè)頻段（TX的高端點(diǎn)與RX的低端點(diǎn)之間的帶寬）或者兩個(gè)通帶內(nèi)（RX頻帶內(nèi)和TX頻帶內(nèi)）s12或者s21的值。

帶通濾波器技術(shù)指標(biāo)隔離度帶通濾波器技術(shù)指標(biāo)矩形系數(shù)矩形系數(shù)是60dB帶寬3dB帶寬的比值,它描述了濾波器在截止頻率附近響應(yīng)曲線變化的陡峭程度:帶通濾波器技術(shù)指標(biāo)矩形系數(shù)帶通濾波器技術(shù)指標(biāo)功率容量濾波器能承受的最大信號(hào)通過功率，濾波器的脈沖功率容量由其中強(qiáng)電場(chǎng)對(duì)介質(zhì)的擊穿來(lái)確定，這與濾波器的結(jié)構(gòu)和介質(zhì)強(qiáng)度有關(guān)。通常同軸線和帶狀線結(jié)構(gòu)的功率容量至少要比矩形波導(dǎo)小6、7倍，而矩形波導(dǎo)又比圓波導(dǎo)小4倍左右.帶通濾波器技術(shù)指標(biāo)功率容量帶通濾波器技術(shù)指標(biāo)群時(shí)延信號(hào)通過濾波器時(shí)的延遲時(shí)間，可用以下公式表示：其中φ為濾波器電壓轉(zhuǎn)移函數(shù)Ea/EL的相位，對(duì)于N個(gè)諧振器的帶通濾波器，通帶內(nèi)的群時(shí)延可近似估計(jì)為：帶通濾波器技術(shù)指標(biāo)群時(shí)延濾波器的分類

微波濾波器的分類方法很多，根據(jù)通頻帶的不同，微波濾波器可分為低通、帶通、帶阻、高通濾波器；按濾波器的插入衰減地頻響特性可分為最平坦型和等波紋型；根據(jù)工作頻帶的寬窄可分為窄帶和寬帶濾波器；按濾波器的傳輸線分類可分為微帶濾波器、交指型濾波器、同軸濾波器、波導(dǎo)濾波器、梳狀線腔濾波器、螺旋腔濾波器、陶瓷介質(zhì)濾波器、SIR(階躍阻抗諧振器)濾波器、高溫超導(dǎo)材料等。這里按照傳輸線的分類來(lái)對(duì)各種微波濾波器的主要特性進(jìn)行詳盡的分析。濾波器的分類微波濾波器的分類方法很多，根據(jù)通頻（一）微帶濾波器主要性能指標(biāo)：頻率范圍：500MHz～6GHz帶寬：10%～30%插入損耗：5dB(隨帶寬不同而不同)輸入輸出形式：SMA、N、L16等輸入輸出駐波:1.8:1

（一）微帶濾波器主要性能指標(biāo)：微帶濾波器微帶濾波器主要包括平行耦合微帶線濾波器、發(fā)夾型濾波器、微帶類橢圓函數(shù)濾波器、交指型濾波器。半波長(zhǎng)平行耦合微帶線帶通濾波器是微波集成電路中廣為應(yīng)用的帶通濾波器形式。其結(jié)構(gòu)緊湊、第二寄生通帶的中心頻率位于主通帶中心頻率的3倍處、適應(yīng)頻率范圍較大、適用于寬帶濾波器時(shí)相對(duì)帶寬可達(dá)20%。其缺點(diǎn)為插損較大，同時(shí)，諧振器在一個(gè)方向依次擺開，造成濾波器在一個(gè)方向上占用了較大空間。

微帶濾波器微帶濾波器主要包括平行耦合微帶線濾波器、發(fā)夾型濾波半波長(zhǎng)諧振器平行耦合濾波器（帶通）(a)窄帶結(jié)構(gòu)(b)寬帶結(jié)構(gòu)半波長(zhǎng)諧振器平行耦合濾波器（帶通）(a)窄帶結(jié)構(gòu)(b)寬發(fā)夾型濾波器：和平行耦合線濾波器結(jié)構(gòu)相比，發(fā)夾型濾波器具有緊湊的電路結(jié)構(gòu)，減小了濾波器占用的空間，容易集成，并且降低了成本。發(fā)夾型濾波器是由發(fā)夾型諧振器并排排列耦合而成，是半波長(zhǎng)耦合微帶濾波器的一種變形結(jié)構(gòu)，是將半波長(zhǎng)耦合諧振器折合成U字型構(gòu)成的，因此與交指式、梳狀線式等其他微波濾波器結(jié)構(gòu)相比，其電路結(jié)構(gòu)更加緊湊，具有體積小，微帶線終端開路無(wú)需過孔接地，易于制造等優(yōu)點(diǎn)。發(fā)夾型濾波器：發(fā)夾型濾波器5階發(fā)夾型濾波器電路圖發(fā)夾型濾波器5階發(fā)夾型濾波器電路圖微帶類橢圓函數(shù)濾波器：平行耦合線濾波器、交指型濾波器等，獲得在帶內(nèi)較平坦的幅頻特性，但帶外抑制特性較差。微帶類橢圓函數(shù)濾波器，通過在帶外引入衰減極點(diǎn)，能明顯改善濾波器的帶外特性，比平行耦合線濾波器、交指型濾波器有更好的電特性。并且微帶類橢圓函數(shù)濾波器具有較小的體積，同時(shí)，在超導(dǎo)狀態(tài)，由于導(dǎo)體薄膜的無(wú)載Q值很高，該種濾波器將在具有較高選擇性的同時(shí)又具有較低的插損，具有很好的應(yīng)用前景。微帶類橢圓函數(shù)濾波器：微帶類橢圓函數(shù)濾波器4階微帶開路環(huán)帶通濾波器微帶類橢圓函數(shù)濾波器4階微帶開路環(huán)帶通濾波器交指型微帶濾波器（微帶、腔體皆可）：頻率范圍：800MHz～16GHz帶寬：10%～100%，特殊要求3％～70％插入損耗：0.5～2dB(隨帶寬不同而不同)阻帶抑制：近端過渡帶決定于濾波器節(jié)數(shù)，遠(yuǎn)端一般大于70dB輸入／輸出阻抗：50Ω輸入／輸出駐波：VSWR≤1.7:1（特別要求時(shí)可≤1.5:1）通過功率：5W（特別要求時(shí)可達(dá)100W）溫度：-55～+85℃輸入輸出形式：SMA、N、L16等交指型微帶濾波器（微帶、腔體皆可）：交指型濾波器：交指型微帶帶通濾波器的工作原理可以這樣解釋:將平行藕合微帶濾波器相鄰的兩個(gè)藕合線節(jié)從中點(diǎn)處切斷，并折迭起來(lái)，合并為一根藕合線節(jié)，將其一端短路接地，另一端開路，并保持相鄰兩級(jí)線節(jié)之間的藕合間隙不變，形成交指型結(jié)構(gòu)。交指型濾波器：交指型濾波器：平行耦合線到交指耦合型濾波器的演變交指型濾波器：平行耦合線到交指耦合型濾波器的演變（二）同軸濾波器主要性能指標(biāo)：頻率范圍：800MHz~16GHz帶寬：0.1%～10％插入損耗：0.5～25dB(隨帶寬不同而不同)輸入輸出形式：SMA、N、L16等輸入輸出駐波：1.4:1溫度：-55～+85℃（二）同軸濾波器主要性能指標(biāo)：同軸腔濾波器：同軸腔濾波器廣泛應(yīng)用于通信、雷達(dá)等系統(tǒng),按腔體結(jié)構(gòu)不同一般分為標(biāo)準(zhǔn)同軸、方腔同軸等。同軸腔體具有Q值高、易于實(shí)現(xiàn)的特點(diǎn),特別適用于通帶窄、帶內(nèi)插損小、帶外抑制高的場(chǎng)合。這類濾波器非常適合大規(guī)模生產(chǎn)，因此成本也非常低廉。但要在10GHz以上使用時(shí)，由于其微小的物理尺寸，制作精度很難達(dá)到。具體的設(shè)計(jì)有方法負(fù)阻線子網(wǎng)絡(luò)構(gòu)造了多腔耦合的同軸帶通濾波器電路模型；同軸腔體濾波器溫度補(bǔ)償法；階躍阻抗諧振器等。同軸腔濾波器：主要由諧振腔、諧振導(dǎo)體、調(diào)諧釘組成主要由諧振腔、諧振導(dǎo)體、調(diào)諧釘組成無(wú)加載電容無(wú)加載電容濾波器的結(jié)構(gòu)濾波器的結(jié)構(gòu)（三）波導(dǎo)濾波器主要性能指標(biāo)：頻率范圍：1.7～26GHz帶寬：0.1%～20％插入損耗：0.5～3dB(隨帶寬不同而不同)輸入輸出形式：SMA、N、L16等輸入輸出駐波：1.3:1溫度：-55～+85℃（三）波導(dǎo)濾波器主要性能指標(biāo)：（三）波導(dǎo)濾波器波導(dǎo)濾波器Q值高，插損小，溫度穩(wěn)定性好，特別適合于窄帶應(yīng)用。在1.7～26GHz的頻率范圍內(nèi)可實(shí)現(xiàn)0.2％～3.5％帶通濾波，在各種要求高性能濾波特性的軍用電子產(chǎn)品中被廣泛使用。波導(dǎo)濾波器中比較常見的有兩種：金屬波導(dǎo)濾波器（直接耦合式）和基片集成波導(dǎo)濾波器。（三）波導(dǎo)濾波器波導(dǎo)濾波器Q值高，插損小，溫度穩(wěn)定性好，特別金屬波導(dǎo)濾波器：金屬波導(dǎo)濾波器由于其適用頻段高、插入損耗小、功率容量大、加工簡(jiǎn)單,現(xiàn)在仍然被廣泛應(yīng)用于微波工程領(lǐng)域,尤其在雷達(dá)系統(tǒng)的信號(hào)發(fā)射端,由于其較高的工作頻段和功率容量、使其相對(duì)于微帶濾波器和腔體濾波器,都有明顯的優(yōu)勢(shì)。金屬波導(dǎo)濾波器：金屬波導(dǎo)濾波器實(shí)物圖金屬波導(dǎo)濾波器實(shí)物圖基片集成波導(dǎo)濾波器：基片集成波導(dǎo)(Substrateintegrated

waveguide,簡(jiǎn)稱SIW)是一種新型的平面化波導(dǎo)結(jié)構(gòu)。SIW通過在介質(zhì)的上下表面渡上導(dǎo)體,并周期性地在基片的兩側(cè)嵌入孔距較小的金屬孔，這兩排金屬孔構(gòu)成了波導(dǎo)的窄壁,上面表面的金屬涂層形成波導(dǎo)結(jié)構(gòu)的長(zhǎng)邊,因此可以起到和金屬壁一樣限制電磁波向外福射的效果,從而把電磁波限制在一定范圍內(nèi)向前傳播?；刹▽?dǎo)濾波器：基片集成波導(dǎo)濾波器示意圖：基片集成波導(dǎo)濾波器示意圖：文獻(xiàn)中的基片集成波導(dǎo)濾波器實(shí)物：文獻(xiàn)中的基片集成波導(dǎo)濾波器實(shí)物：（四）MEMS毫米波濾波器MEMS是Micro

Electro

Mechanical

System（微電子機(jī)械系統(tǒng)）的縮寫,它是一種智能系統(tǒng),具備能量轉(zhuǎn)換和信息處理的能力,可以在類似于桂這樣的襯底材料上實(shí)現(xiàn)大批量加工生產(chǎn)，廣泛用于毫米波電路系統(tǒng)中。（四）MEMS毫米波濾波器MEMS濾波器

基于MEMS工藝的毫米波帶通濾波器,該濾波器結(jié)構(gòu)采用高阻硅作為襯底材料的薄膜支撐結(jié)構(gòu),選用平行耦合濾波器形式。MEMS濾波器基于MEMS工藝的毫米波帶通濾波器工藝流程1.上蓋板的制作ICP刻蝕3μm工藝流程ICP刻蝕3μm2.薄膜支撐基板制作2.薄膜支撐基板制作(L)成品(L)成品李倩、楊志、胡小東.MEMS毫米波濾波器的設(shè)計(jì)與制作[J].微納電子技術(shù),2010年3月,第47卷第3期參考文獻(xiàn)李倩、楊志、胡小東.MEMS毫米波濾波器的設(shè)計(jì)與制作（五）陶瓷介質(zhì)濾波器多層陶瓷微波濾波器是經(jīng)過電子陶瓷材料流延成型工藝,低溫疊層燒結(jié)技術(shù),高精度印刷疊層技術(shù)及封裝技術(shù)等多種工藝流程而制成的高頻多層陶瓷微波濾波器。它具有頻率高、體積小、插損小、衰減大的特性,在移動(dòng)通信、數(shù)字化家電等產(chǎn)品中得到廣泛的應(yīng)用。（五）陶瓷介質(zhì)濾波器多層陶瓷微波濾波器是經(jīng)過電子陶瓷材料流延多層陶瓷微波濾波器是通過在介質(zhì)層上的印刷金屬圖案構(gòu)成分布電容C和分布電感L,同時(shí)位于不同介質(zhì)層上的金屬圖案層之間形成耦合電容而得到的。其實(shí)質(zhì)是用帶狀線來(lái)實(shí)現(xiàn)濾波器的設(shè)計(jì)。疊層后,介質(zhì)層上的印刷金屬圖案就相當(dāng)于處于介質(zhì)中的帶狀線,當(dāng)設(shè)計(jì)不同長(zhǎng)度和不同寬度的金屬圖案層時(shí),就可以得到不同的L和C。因此,通過設(shè)計(jì)金屬圖案層的形狀和選用適當(dāng)?shù)慕橘|(zhì)時(shí),就可得到在某一特定頻率發(fā)生諧振,同時(shí)滿足帶內(nèi)插損、帶寬和阻帶等各項(xiàng)指標(biāo)要求的濾波器。多層陶瓷微波濾波器是通過在介質(zhì)層上的印刷金屬圖案構(gòu)成分