现代滤波器设计讲座(3波导滤波器设计)ppt课件

电子科技大学电子科技大学 贾宝富贾宝富 博士博士现代滤波器设计讲座（三）现代滤波器设计讲座（三）波导滤波器设计波导滤波器设计波波导滤导滤波器波器设计设计波波导滤波器概述波器概述n波波导滤波器具有插入波器具有插入损耗低、功率容量大和容易批量耗低、功率容量大和容易批量生生产的特点；的特点；n波波导滤波器的工作波器的工作频率可以达到毫米波波段。主要用率可以达到毫米波波段。主要用于于卫星通星通讯、电子子对抗和雷达系抗和雷达系统。n波波导滤波器有以下几种波器有以下几种类型：型：q直接耦合波直接耦合波导滤波器；波器；q交叉耦合波交叉耦合波导滤波器；波器；q带抑制抑制谐振器的波振器的波导滤波器；波器；q使用非使用非谐振振结点的波点的波导滤波器；波器；q使用使用过模模谐振器的波振器的波导滤波器；波器；q凋落模波凋落模波导滤波器；波器；波波导滤导滤波器概述波波器概述波导滤导滤波器具有插入波器具有插入损损耗低、功率容量大和容易批量耗低、功率容量大和容易批量电子科技大学电子科技大学 贾宝富贾宝富 博士博士现代滤波器设计讲座（三）现代滤波器设计讲座（三）腔体级联耦合波导滤波器腔体腔体级联级联耦合波耦合波导滤导滤波器波器对称膜片对称膜片纵向条带纵向条带方柱方柱横向条带横向条带圆柱圆柱矩形波矩形波导滤波器常波器常见类型型对对称膜片称膜片纵纵向条向条带带方柱横向条方柱横向条带圆带圆柱矩形波柱矩形波导滤导滤波器常波器常见类见类型型波波导滤波器波器设计举例例设计参数：设计参数：f0=15.35 GHz BW=32 MHzS11 -20 dB S21 -40 dB f0 40 MHz滤波器从滤波器从 14.9到到 15.35 GHz连续可调连续可调BJ-140波导技术参数：波导技术参数：a=15.8mm;b=7.9mm;工作频率范围：工作频率范围：11.918GHz波波导滤导滤波器波器设计举设计举例例设计设计参数：参数：BJ-140波波导导技技术术参数：参数：滤波器原型波器原型1a)Obtain low-pass prototype parameters(gi)from filter specifications(see e.g.Matthaei*)f0 BW IL RL*Matthaei,Young and Jones“Microwave filters,impedance-matching networks,and coupling structures”,Artech House,Norwood,MA,1992Example:f0=15.35 GHz BW=32 MHzS11 -20 dB S21 -40 dB f0 40 MHz 6th order Chebychev filterprototype elementsg0=1.0000g1=0.8836g2=1.3966g3=1.7894g4=1.5528g5=1.6095g6=0.7667g7=1.1524滤滤波器原型波器原型1a)Obtain low-pass proto带K变换器器滤波器模型波器模型1b)Calculate K-inverters(band-pass prototype parameters)Example:K01=0.0775K12=0.0048K23=0.0034K34=0.0032带带K变换变换器器滤滤波器模型波器模型1b)Calculate K-inveK变换器的器的S参数参数n在滤波器中心工作频率K变换变换器的器的S参数在参数在滤滤波器中心工作波器中心工作频频率率K变换器器计算模型算模型n利用对称面可以简化模型；n计算K值；n计算附加相移；K变换变换器器计计算模型算模型优化耦合系数化耦合系数nFor all couplings:Optimize coupling to give the right K-inverter value at the center frequencyCoupling S21(dB)1-16.142-40.403-43.474-43.935-43.476-40.407-16.14diameteroffsetd1=2.50 mmdo1=3.845mmd2=3.50 mmdo2=3.135 mmd3=3.50 mmdo3=2.960 mmd4=3.50 mmdo4=2.972 mmd5=3.50 mmdo5=2.960 mmd6=3.50 mmdo6=3.135 mmd7=2.50 mmdo7=3.845 mm优优化耦合系数化耦合系数For all couplings:Optim优化化谐振腔振腔长度度nFor all resonators:calculate resonator length,fine tune until the structure resonates at the center frequencyDenne figuren er IKKE for frste resonatorresonator lengthl1=10.839 mml2=11.346 mml3=11.395 mml4=11.395 mml5=11.346 mml6=10.839 mm 优优化化谐谐振腔振腔长长度度For all resonators:cal滤波器波器测试结果果nDesigned at 15.35 GHznTunable from 14.9 to 15.35 GHznMeasured at 15.32 GHz滤滤波器波器测试结测试结果果Designed at 15.35 GHzndata centered on f0仿真与仿真与测试结果比果比较data centered on f0仿真与仿真与测试结测试结果比果比较较利用周期利用周期结构提高构提高带外抑制外抑制利用周期利用周期结结构提高构提高带带外抑制外抑制利用利用EBG结构构缩短波短波导滤波器波器长度度利用利用EBG结结构构缩缩短波短波导滤导滤波器波器长长度度电子科技大学电子科技大学 贾宝富贾宝富 博士博士现代滤波器设计讲座（三）现代滤波器设计讲座（三）利用交叉耦合产生传输零点利用交叉耦合利用交叉耦合产产生生传输传输零点零点波波导交叉耦合交叉耦合滤波器的特点波器的特点n受到几何结构的限制波导交叉耦合滤波器多数采用对称结构。nERDEM OFLI,“ANALYSIS AND DESIGN OF MICROWAVE AND MILLIMETER-WAVE FILTERS AND DIPLEXERS”,SWISS FEDERAL INSTITUTE OF TECHNOLOGY ZURICH,Doctoral Thesis ETH No.15771波波导导交叉耦合交叉耦合滤滤波器的特点受到几何波器的特点受到几何结结构的限制波构的限制波导导交叉耦合交叉耦合滤滤波器波器E平面金属插片交叉耦合平面金属插片交叉耦合滤波器波器nf0=30.25 GHz,BW=500MHz and RL=20 dBE平面金属插片交叉耦合平面金属插片交叉耦合滤滤波器波器f0=30.25 GHz,四腔交叉耦合四腔交叉耦合滤波器波器nreturn loss is 20 dB n center frequency 11.55 GHzn bandwidth of 200MHz四腔交叉耦合四腔交叉耦合滤滤波器波器return loss is 20 dB 仿真仿真计算算结果果n其中，虚线是无交叉耦合的仿真结果。实线是有交叉耦合的结果。n1，2，4腔是TE101模；n3腔是TE102模仿真仿真计计算算结结果其中，虚果其中，虚线线是无交叉耦合的仿真是无交叉耦合的仿真结结果。果。实线实线是有交叉耦是有交叉耦Ka波段四腔交叉耦合波段四腔交叉耦合滤波器波器设计nf0=30.25 GHz,BW=500MHz and RL=20 dBKa波段四腔交叉耦合波段四腔交叉耦合滤滤波器波器设计设计f0=30.25 GHz,仿真仿真计算算结果果n其中，虚线是无交叉耦合的仿真结果。实线是有交叉耦合的结果。n1，2，4腔是TE101模；n3腔是TE102模仿真仿真计计算算结结果其中，虚果其中，虚线线是无交叉耦合的仿真是无交叉耦合的仿真结结果。果。实线实线是有交叉耦是有交叉耦实际制作的制作的Ka波段交叉耦合波段交叉耦合滤波器波器n为了测试实际制作的滤波器增加了弯波导段实际实际制作的制作的Ka波段交叉耦合波段交叉耦合滤滤波器波器为为了了测试实际测试实际制作的制作的滤滤波器增加波器增加Ka波段交叉耦合波段交叉耦合滤波器波器测试结果果n图中，MMT是模式匹配法；Meas是测试结果Ka波段交叉耦合波段交叉耦合滤滤波器波器测试结测试结果果图图中，中，MMT是模式匹配法；是模式匹配法；Me产生非生非对称零点的四腔称零点的四腔滤波器波器nf0=30.25 GHz,BW=500MHz and RL=20 dB产产生非生非对对称零点的四腔称零点的四腔滤滤波器波器f0=30.25 GHz,B非非对称零点四腔称零点四腔滤波器仿真波器仿真结果果nf0=30.25 GHz,nBW=500MHz；nRL=20 dB非非对对称零点四腔称零点四腔滤滤波器仿真波器仿真结结果果f0=30.25 GHz,源与源与负载直接耦合直接耦合n使用源与负载直接耦合可以提高滤波器性能，但源与负载之间的耦合孔要求更高的加工精度。源与源与负载负载直接耦合使用源与直接耦合使用源与负载负载直接耦合可以提高直接耦合可以提高滤滤波器性能，但源波器性能，但源包含源与包含源与负载直接耦合的直接耦合的2腔腔滤波器波器包含源与包含源与负载负载直接耦合的直接耦合的2腔腔滤滤波器波器仿真仿真结果果n其中，虚线是无源与负载耦合的仿真结果。实线是有源与负载耦合的结果。仿真仿真结结果其中，虚果其中，虚线线是无源与是无源与负载负载耦合的仿真耦合的仿真结结果。果。实线实线是有源与是有源与负负电子科技大学电子科技大学 贾宝富贾宝富 博士博士现代滤波器设计讲座（三）现代滤波器设计讲座（三）使用抑制谐振器产生传输零点使用抑制使用抑制谐谐振器振器产产生生传输传输零点零点使用抑制使用抑制谐振器振器产生生传输零点零点n在1980年R.J.Cameron提出了使用抑制谐振器（Rejection Resonator）产生滤波器传输零点的方法。n这项技术除了应用于波导滤波器以外，还被用于梳状结构滤波器和介质滤波器等结构滤波器的设计。这项技术也被称作零腔技术。n由于使用这种方法产生的零点，只与抑制谐振器和相关的耦合结构有关。因此传输零点的设计比较灵活。J.D.Rhodes and R.J.Cameron,“General extracted pole synthesis technique with application to low-loss TE-mode filters,”IEEE Trans.Microwave Theory Tech.,vol.MTT-28,pp.10181028,Sept.1980.使用抑制使用抑制谐谐振器振器产产生生传输传输零点在零点在1980年年R.J.Camero抑制抑制谐振器振器产生生传输零点的原理零点的原理n在传输回路中连接分支电路，分支电路的一端连接一个（或数个）专门产生传输极点的谐振器。这些谐振器被称作抑制谐振器。抑制抑制谐谐振器振器产产生生传输传输零点的原理在零点的原理在传输传输回路中回路中连连接分支接分支电电路，分支路，分支电电采用抑制采用抑制谐振器的等效振器的等效电路路nAmari,“Synthesis and Design of Novel In-Line Filters With One or Two Real Transmission Zeros”，IEEE TRANS.ON MTT,VOL.52,NO.5,MAY 2004,1464-1478采用抑制采用抑制谐谐振器的等效振器的等效电电路路Amari,“Synthesis 使用使用1个抑制个抑制谐振器的振器的3阶滤波器波器使用使用1个抑制个抑制谐谐振器的振器的3阶滤阶滤波器波器使用使用2个抑制个抑制谐振器的振器的3阶滤波器波器使用使用2个抑制个抑制谐谐振器的振器的3阶滤阶滤波器波器使用抑制使用抑制谐振器的振器的滤波器波器结构构使用抑制使用抑制谐谐振器的振器的滤滤波器波器结结构构三三阶滤波器零点高于中心波器零点高于中心频率率三三阶滤阶滤波器零点高于中心波器零点高于中心频频率率三三阶滤波器零点低于中心波器零点低于中心频率率三三阶滤阶滤波器零点低于中心波器零点低于中心频频率率T.Sieverding 设计的滤波器nT.Sieverding and F.Arndt,“Field theoretic CAD of open or aperture matched Tjunction coupled rectangular waveguide structures,”IEEE Trans.Microwave Theory Tech.,vol.40,no.2,pp.353362,1992.T.Sieverding 设计设计的的滤滤波器波器T.Sieverd二二阶滤波器具有波器具有2个零点个零点nR.Montejo-Garai,“Synthesis and Design of In-Line N-Order FiltersWith N Real Transmission Zeros by Means of Extracted Poles Implemented in Low-Cost Rectangular H-Plane Waveguide”,IEEE TRANS.ON MTT,VOL.53,NO.5,MAY 2005 1636-1642二二阶滤阶滤波器具有波器具有2个零点个零点R.Montejo-Garai,“三三阶滤波器具有波器具有1个零点个零点三三阶滤阶滤波器具有波器具有1个零点个零点四四阶滤波器具有波器具有2个零点个零点四四阶滤阶滤波器具有波器具有2个零点个零点八八阶滤波器具有波器具有2个零点个零点八八阶滤阶滤波器具有波器具有2个零点个零点使用抑制使用抑制谐振器振器设计双工器的双工器的实例例n技术要求：使用抑制使用抑制谐谐振器振器设计设计双工器的双工器的实实例技例技术术要求：要求：滤波器拓扑波器拓扑结构构n低通带和高通带使用同一结构。滤滤波器拓扑波器拓扑结结构低通构低通带带和高通和高通带带使用同一使用同一结结构。构。上通上通带滤波器波器综合曲合曲线上通上通带滤带滤波器波器综综合曲合曲线线双工器整体双工器整体结构构双工器整体双工器整体结结构构双工器仿真双工器仿真结果和果和测试结果果n仿真曲线 测试曲线双工器仿真双工器仿真结结果和果和测试结测试结果仿真曲果仿真曲线线 电子科技大学电子科技大学 贾宝富贾宝富 博士博士现代滤波器设计讲座（三）现代滤波器设计讲座（三）利用非谐振节点产生传输零点利用非利用非谐谐振振节节点点产产生生传输传输零点零点利用非利用非谐振振节点点产生生传输零点零点nSmain Amari在2004年把非谐振节（Non-Resonator Node）点引入滤波器设计。并在其后发表了多篇论文介绍引入非谐振节点后传输矩阵的推导方法。n使用非谐振节点产生传输零点具有结构简单，在波导结构上容易实现的特点。n引入非谐振节点后N个谐振器可以实现N个传输零点。而不必引入源与负载耦合。n使用非谐振节点可以很容易地把多个滤波网络组合在一起。不会影响各个网络的滤波特性。Smain Amari,Uwe Rosenberg,and Jens Bornemann,“Singlets,Cascaded Singlets,and the Nonresonating Node Model for Advanced Modular Design of Elliptic Filters”，IEEE MICROWAVE AND WIRELESS COMPONENTS LETTERS,VOL.14,NO.5,MAY 2004，237-239利用非利用非谐谐振振节节点点产产生生传输传输零点零点Smain Amari在在2004年年非非谐振振节点点产生生传输零点的原理零点的原理n单谐振腔产生传输零点的基本电路非非谐谐振振节节点点产产生生传输传输零点的原理零点的原理单谐单谐振腔振腔产产生生传输传输零点的基本零点的基本电电路路非非谐振振节点点产生生传输零点的原理零点的原理n用非谐振节点把单谐振腔连接起来，可以保持原来的传输零点和滤波特性。非非谐谐振振节节点点产产生生传输传输零点的原理用非零点的原理用非谐谐振振节节点把点把单谐单谐振腔振腔连连接起来，接起来，使用非使用非谐振振节点点滤波器低通模型波器低通模型nAmari,“In-line Pseudoelliptic Band-Reject Filters With Nonresonating Nodes and/or Phase Shifts”,IEEE TRANS ON MTT,VOL.54,NO.1,JANUARY 2006,428-436使用非使用非谐谐振振节节点点滤滤波器低通模型波器低通模型Amari,“In-line 使用非使用非谐振振节点的点的3阶滤波器波器结构构使用非使用非谐谐振振节节点的点的3阶滤阶滤波器波器结结构构使用非使用非谐振振节点的点的3阶滤波器波器测试结果果使用非使用非谐谐振振节节点的点的3阶滤阶滤波器波器测试结测试结果果用非用非谐振振节点点产生生传输零点例子零点例子nS.Cogollos,“Synthesis and Design Procedure for High Performance Waveguide Filters Based on Nonresonating Nodes”，Microwave Symposium,2007.IEEE/MTT-S International3-8,June 2007 Page(s):1297-1300 用非用非谐谐振振节节点点产产生生传输传输零点例子零点例子S.Cogollos,“Sy6阶单腔腔3模模滤波器波器6阶单阶单腔腔3模模滤滤波器波器6阶单腔腔3模模滤波器波器测试结果果nAmari,“New In-Line Dual-and Triple-Mode Cavity Filters With Nonresonating Nodes”,IEEE TRANS.ON MTT,VOL.53,NO.4,APRIL 2005,1272-12796阶单阶单腔腔3模模滤滤波器波器测试结测试结果果Amari,“New In-Li电子科技大学电子科技大学 贾宝富贾宝富 博士博士现代滤波器设计讲座（三）现代滤波器设计讲座（三）利用过模谐振器产生传输零点利用利用过过模模谐谐振器振器产产生生传输传输零点零点概述概述n利用过模谐振器产生传输零点的技术最早在2001年由Marco Guglielmi提出。n产生传输零点的过模腔体有多种结构。既有使用非简并模式的过模波导滤波器，也有使用简并模式的过模波导滤波器。n利用过模谐振器产生传输零点具有结构简单，容易加工的特点。在毫米波波段，具有很好的发展前景。M.Guglielmi,P.Jarry,E.Kerherve,O.Roquebrun,and D.Schmitt,“A new family of all-inductive dual-mode filters,”IEEE Trans.Microw.Theory Tech.,vol.49,no.10,pp.17641769,Oct.2001.概述利用概述利用过过模模谐谐振器振器产产生生传输传输零点的技零点的技术术最早在最早在2001年由年由Mar非非简并模式并模式过模模滤波器模型波器模型nBornemann,J.;Amari,S.;Vahldieck,R.;“AflexibleS-matrixalgorithmforthedesignoffoldedwaveguidefilters”，MicrowaveConference,2005EuropeanVolume1,4-6Oct.2005Page(s):4pp.非非简简并模式并模式过过模模滤滤波器模型波器模型Bornemann,J.;Ama非非简并模并模过模模滤波器波器单元等效元等效电路路n非简并模过模滤波器单元电路可以等效成下面的拓扑结构。n在2次模对应的频率，产生传输零点的条件是 与 符号相反。非非简简并模并模过过模模滤滤波器波器单单元等效元等效电电路非路非简简并模并模过过模模滤滤波器波器单单元元电电路可以路可以耦合量与耦合孔位置的关系耦合量与耦合孔位置的关系n基模耦合量与耦合孔位置的关系耦合量与耦合孔位置的关系基模基模耦合量与耦合孔位置的关系耦合量与耦合孔位置的关系n2次模耦合量与耦合孔位置的关系耦合量与耦合孔位置的关系2次模次模耦合量与耦合孔位置的关系耦合量与耦合孔位置的关系n3次模耦合量与耦合孔位置的关系耦合量与耦合孔位置的关系3次模次模非非简并模并模过模模滤波器波器单元等效元等效电路路n当开口位置靠近1/3处时，对3次模的耦合很小，可以忽略。传输零点位于高端。非非简简并模并模过过模模滤滤波器波器单单元等效元等效电电路当开口位置靠近路当开口位置靠近1/3处时处时，对对3非非简并模并模过模模滤波器波器单元等效元等效电路路n当开口位置靠近边缘处时，对基模的耦合较小小，可以忽略。传输零点位于低端。非非简简并模并模过过模模滤滤波器波器单单元等效元等效电电路当开口位置靠近路当开口位置靠近边缘处时边缘处时，对对基模基模非非简并模并模过模模谐振器振器产生生传输零点零点n在E面插片波导中，利用过模谐振器也可以产生传输零点。非非简简并模并模过过模模谐谐振器振器产产生生传输传输零点在零点在E面插片波面插片波导导中，利用中，利用过过模模谐谐振振Q波段波段4腔腔滤波器波器nFig.4.7(a),f0=38.80 GHz,BW=500MHz and RL=23 dB nFig.4.7(b),f0=39.50 GHz,BW=500MHz and RL=23 dB Q波段波段4腔腔滤滤波器波器Fig.4.7(a),f0=38.80 Q波段波段4腔腔滤波器仿真波器仿真结果果nQ波段4腔滤波器仿真结果Q波段波段4腔腔滤滤波器仿真波器仿真结结果果Q波段波段4腔腔滤滤波器仿真波器仿真结结果果过模腔体模腔体E平面插片平面插片滤波器波器实物照片物照片n使用过模腔体的E平面插片滤波器实物照片过过模腔体模腔体E平面插片平面插片滤滤波器波器实实物照片使用物照片使用过过模腔体的模腔体的E平面插片平面插片滤滤波波Q波段波段4腔腔滤波器波器测试结果果Q波段波段4腔腔滤滤波器波器测试结测试结果果膜片耦合膜片耦合过模腔体模腔体滤波器波器膜片耦合膜片耦合过过模腔体模腔体滤滤波器波器几种几种E面膜片耦合面膜片耦合过模模滤波器波器结构构几种几种E面膜片耦合面膜片耦合过过模模滤滤波器波器结结构构Ku波段波段滤波器波器设计实例例n实物照片 测试结果Ku波段波段滤滤波器波器设计实设计实例例实实物照片物照片 使用多个使用多个过模腔体的波模腔体的波导滤波器波器使用多个使用多个过过模腔体的波模腔体的波导滤导滤波器波器简并模并模过模模谐振器振器产生生传输零点的原理零点的原理n过模谐振器可以等效成下面的拓扑结构。简简并模并模过过模模谐谐振器振器产产生生传输传输零点的原理零点的原理过过模模谐谐振器可以等效成下面的振器可以等效成下面的Designer 仿真仿真结果（果（1）n耦合矩阵Designer 仿真仿真结结果（果（1）耦合矩）耦合矩阵阵Designer 仿真仿真结果（果（2）n耦合矩阵Designer 仿真仿真结结果（果（2）耦合矩）耦合矩阵阵简并并过模模谐振腔的耦合振腔的耦合简简并并过过模模谐谐振腔的耦合振腔的耦合矩形波矩形波导简并模的基本理并模的基本理论n根据矩形波导谐振腔的基本理论，先假定 和 工作在同一个频率，即：n其中：a和d分别表示谐振腔的长度和宽度，可以得到：n根据矩形波导谐振频率的计算公式，可以得到：n如果 和 模，很容易得到：矩形波矩形波导简导简并模的基本理并模的基本理论论根据矩形波根据矩形波导谐导谐振腔的基本理振腔的基本理论论，先假定，先假定简并模并模过模模滤波器特性曲波器特性曲线nTE102模和TE201模简并简简并模并模过过模模滤滤波器特性曲波器特性曲线线TE102模和模和TE201模模简简并并简并模腔体的并模腔体的滤波特性曲波特性曲线nTE102和TE301简并简简并模腔体的并模腔体的滤滤波特性曲波特性曲线线TE102和和TE301简简并并两两级简并模并模过模模滤波器波器n两级简并模滤波器级联两两级简级简并模并模过过模模滤滤波器两波器两级简级简并模并模滤滤波器波器级联级联两两级简并模并模过模模滤波器仿真和波器仿真和测试结果果两两级简级简并模并模过过模模滤滤波器仿真和波器仿真和测试结测试结果果腔体加介腔体加介质块的的过模模滤波器波器n通过在腔体中添加介质块降低简并模腔体的体积。腔体加介腔体加介质块质块的的过过模模滤滤波器通波器通过过在腔体中添加介在腔体中添加介质块质块降低降低简简并模腔体并模腔体简并模腔体中的模式并模腔体中的模式图简简并模腔体中的模式并模腔体中的模式图图简并模并模滤波器的仿真和波器的仿真和测试结果果简简并模并模滤滤波器的仿真和波器的仿真和测试结测试结果果电子科技大学电子科技大学 贾宝富贾宝富 博士博士现代滤波器设计讲座（三）现代滤波器设计讲座（三）消失模滤波器消失模消失模滤滤波器波器消失模（凋落模）消失模（凋落模）滤波器波器n消失模滤波器是指那些由截止波导构造的滤波器。由于在正常状态下这些波导中的波导模式不能传播，所以，被称为消失模（或凋落模）。n消失模波导滤波器具有体积小、无载Q值高、阻带对高次谐波抑制好的特点。因此，受到微波工程师的重视。n消失模滤波器的研究始于上世纪70年代。关于消失模滤波器的设计方法有很多种，常见的设计方法都是以场分析方法为基础。n消失模滤波器有切比雪夫型、椭圆函数型等。消失模（凋落模）消失模（凋落模）滤滤波器消失模波器消失模滤滤波器是指那些由截止波波器是指那些由截止波导导构造的构造的滤滤消失模（凋落模）消失模（凋落模）滤波器波器n通常，消失模滤波器的工作频率范围100MHz-40GHz。带寛1%-80%消失模（凋落模）消失模（凋落模）滤滤波器通常，消失模波器通常，消失模滤滤波器的工作波器的工作频频率范率范围围100消失模消失模滤波器的波器的类型型消失模消失模滤滤波器的波器的类类型型消失模消失模滤波器的波器的类型型消失模消失模滤滤波器的波器的类类型型消失模消失模滤波器的基本分析方法波器的基本分析方法n消失模滤波器设计方法与常规滤波器的设计方法类似。消失模消失模滤滤波器的基本分析方法消失模波器的基本分析方法消失模滤滤波器波器设计设计方法与常方法与常规滤规滤波器的波器的消失模消失模滤波器波器设计实例例nP.Soto，“Efficient Analysis and Design Strategies for Evanescent Mode Ridge Waveguide Filters”Proceedings of the 36th European Microwave Conference，消失模消失模滤滤波器波器设计实设计实例例P.Soto，“Efficient 仿真和仿真和测试结果果仿真和仿真和测试结测试结果果带中心脊的消失模波中心脊的消失模波导滤波器波器nVicente E.Boria，“Waveguide Filters for Satellites”，IEEE Microwave Magazin Oct.2007,61-70带带中心脊的消失模波中心脊的消失模波导滤导滤波器波器Vicente E.Boria，带中心脊的消失模波中心脊的消失模波导滤波器波器S曲曲线带带中心脊的消失模波中心脊的消失模波导滤导滤波器波器S曲曲线线不不对称称结构消失模构消失模滤波器波器不不对对称称结结构消失模构消失模滤滤波器波器复复杂结构消失模构消失模滤波器波器n吴须大，“消失模波导滤波器的新结构”，空空间电子子技技术，2003 年第年第4 期，期，47-51复复杂结杂结构消失模构消失模滤滤波器吴波器吴须须大，大，“消失模波消失模波导滤导滤波器的新波器的新结结构构”，复复杂结构消失模构消失模滤波器波器n吴须大，“消失模波导滤波器的新结构”，空空间电子子技技术，2003 年第年第4 期，期，47-51复复杂结杂结构消失模构消失模滤滤波器吴波器吴须须大，大，“消失模波消失模波导滤导滤波器的新波器的新结结构构”，复复杂结构消失模构消失模滤波器波器实验结果果n中心频率4080MHz,带宽为30 MHz,复复杂结杂结构消失模构消失模滤滤波器波器实验结实验结果中心果中心频频率率4080MHz,带宽为带宽为电子科技大学电子科技大学 贾宝富贾宝富 博士博士现代滤波器设计讲座（三）现代滤波器设计讲座（三）波导滤波器性能比较波波导滤导滤波器性能比波器性能比较较四种基本四种基本结构的构的滤波器波器四种基本四种基本结结构的构的滤滤波器波器波波导膜片膜片滤波器波器波波导导膜片膜片滤滤波器波器波波导膜片膜片滤波器仿真波器仿真结果果波波导导膜片膜片滤滤波器仿真波器仿真结结果果耦合腔耦合腔滤波器波器耦合腔耦合腔滤滤波器波器耦合腔耦合腔滤波器仿真波器仿真结果果耦合腔耦合腔滤滤波器仿真波器仿真结结果果圆杆消失模杆消失模滤波器波器圆圆杆消失模杆消失模滤滤波器波器圆杆消失模杆消失模滤波器仿真波器仿真结果果圆圆杆消失模杆消失模滤滤波器仿真波器仿真结结果果方杆消失模方杆消失模滤波器波器方杆消失模方杆消失模滤滤波器波器方杆消失模方杆消失模滤波器仿真波器仿真结果果方杆消失模方杆消失模滤滤波器仿真波器仿真结结果果电子科技大学电子科技大学 贾宝富贾宝富 博士博士现代滤波器设计讲座（三）现代滤波器设计讲座（三）消失模滤波器设计实例消失模消失模滤滤波器波器设计实设计实例例确定耦合系数确定耦合系数n中心频率：11GHzn带宽：500MHzn回波损耗：23dB确定耦合系数中心确定耦合系数中心频频率：率：11GHz谐振器基本模式振器基本模式n最低模式谐振频率n介质柱 （r=0.5-2.5mm）谐谐振器基本模式最低模式振器基本模式最低模式谐谐振振频频率率最低模式的最低模式的电场和磁和磁场结构构 电场 磁场 最低模式的最低模式的电场电场和磁和磁场结场结构构 电场电场 计算耦合系数算耦合系数计计算耦合系数算耦合系数计算有算有载Q值模型模型n有载Q值 与K01的 关系计计算有算有载载Q值值模型有模型有载载Q值值计算有算有载Q值 谐振频率 有载Q值计计算有算有载载Q值值 谐谐振振频频率率 两种两种设计比比较 R2=0.8mm R2=2.169mm两种两种设计设计比比较较 R2=0.8mm S曲曲线 R2=0.8mm R2=2.169mmS曲曲线线 R2=0.8mm 寄生通寄生通带特性特性 R2=0.8mm R2=2.169mm寄生通寄生通带带特性特性 R2=0.8mm