毫米波成像前端中H面电感膜片波导带通滤波器的精确设计

发布时间：2024-05-11 21:18

　　在H面电感膜片波导带通滤波器的设计中,考虑到加工产生倒角及其产生的频率偏移,总结出带倒角膜片滤波器的精确设计方法,并给出了修正公式。为了验证本文提出的设计方法,利用HFSS对具有不同的中心频率、不同的3 dB带宽(BW)和不同的倒角半径下对这种滤波器进行了仿真,其中心频率分别为18 GHz,26 GHz,34 GHz和42 GHz,对应的带宽对应为2.265%,2.5%,10%,15%和20%,仿真结果表现出了规律性偏移趋势。通过对中心频率和带宽分别为26 GHz、2.5%和34 GHz、2.265%的2种H面波导滤波器进行实测,测试结果与利用修正公式的仿真结果一致。

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【部分图文】：

图1H面波导滤波器顶视图和侧视图

H滤波器是用半波导波长的波导段作为串联谐振器,用电感膜片形成的并联电感作为谐振器间的耦合结构图1为其顶视图及侧视图如图1(a)、1(b)所示。为了分析H面WBPF,可将电感膜片进行等效,其等效电路图如图2所示[10]。

图2膜片及其T型等效膜片和等效电路

为了分析H面WBPF,可将电感膜片进行等效,其等效电路图如图2所示[10]。图3H面WBPF剖面等效电路图

图3H面WBPF剖面等效电路图

图2膜片及其T型等效膜片和等效电路H面WBPF是用半波导波长的波导段作为串联谐振器,用电感膜片形成的并联电感作为谐振器间的耦合结构,其整体剖面等效电路图如图3所示。在这种波导滤波器中,因为只有TE10单模传输,其从低通到带通的变换式如式(1)～式(3)。

图4实际加工的倒角波导滤波器3D视图和剖面图

由于加工中不可避免的产生倒角,相当于增加了膜片的厚度,导致根据理论设计出的滤波器会发生频率偏移,其3D视图和剖面图如图4(a)和4(b)所示。b,t,Ln和R分别是波导的宽度,膜片的厚度,第n阶谐振器的长度和倒角半径。电感膜片的等效电路图如图5(a)和5(b)所示,图5(a....

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