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凡谷介质双模滤波器培训资料共53页文档_图文

介质双模滤波器
武汉凡谷电子技术有限公司

滤波器的数学模型和 电路模型

低通滤波器的逼近函数
最平坦/巴特沃兹低通原型

低通滤波器的逼近函数
等波纹/车比雪夫低通原型

低通滤波器的逼近函数
椭圆函数/考尔低通原型

车比雪夫低通滤波器的综合

车比雪夫多项式

网络综合法/达林顿综合法

g1

g3

g0

g2

g4

g5

低通滤波器模型的简化

g1

g3

g0

g2

g4

g5

K

L1

L2

L3

L4

K01

K12

K23

RA

K34

K4n

RS

低通滤波器向其它滤波器的变换

低通

高通

带通

带阻

带通滤波器的电路模型

K01

K12

K23

RA

馈电单元

谐振单元

K01

K4n

K34

K4n

RS

耦合单元

K12

K23 K34

带通滤波器的Designer电路模型
上图为通用的带通滤波器模型,不同的滤波器只是用不 同的谐振器和馈电、耦合单元实现该模型

几种不同的谐振器
——同轴谐振器
使用端接电容型1/4波长同轴谐振器, 窗口耦合,探针或者磁环馈电

几种不同的谐振器
——单模介质谐振器
采用介质谐振器, 窗口耦合,探针或 耦合环馈电,

几种不同的谐振器
——双模介质谐振器
使用双模介质谐振器,探针馈电,窗口/探针/缝 隙耦合

几种不同的谐振器
——波导谐振器
矩形波导单模滤波器 ——加零点
使用波导谐振器,缝隙馈电/耦合

几种不同的谐振器
——多模波导谐振器
使用波导谐振器, 缝隙馈电/耦合

几种不同的谐振器
——端接电容型1/4波长带状线
端接电容型1/4波长带状线谐振器,构成交 指滤波器,特点是带宽宽,实现稍有困难

几种不同的谐振器
——环形微带线谐振器
使用不闭合的环形微带线谐振器, 微带线直接激励,平行耦合 还有其它形式,圆环,三角环, 多边形环,都可以

几种不同的谐振器
——微带线双模谐振器
使用双模微带谐振器,直 接馈电或者平行耦合馈电

几种不同的谐振器
——微带线DGS谐振器
DGS:Defected Ground Structure(局部接地)

DGS低通滤波器

DGS带通滤波器

减小谐振器体积,改善远端谐波

几种不同的谐振器
——莫比乌斯带双模滤波器

几种不同的谐振器
——莫比乌斯带四模滤波器

介质双模滤波器
——介质谐振器

介质谐振器的电磁场分布
主模TE01d(1.6643G)

介质谐振器的电磁场分布
第一高次模HE11d (2.1029G)
第二高次模HE11d (2.1031G)

介质谐振器的电磁场分布
第三高次模TM01d(2.407G)

介质谐振器的电磁场分布
第四高次模HE12d(2.4198G)

介质谐振器的模式频率

双模介质谐振器的馈电 及其内部耦合

双模滤波器的馈电
? 平行于电场的探针/垂直于磁场的耦合环

介质谐振器内两个HE11d模的耦合

双模介质之间的耦合

耦合结构(一)

耦合结构(二)

耦合结构(三)

耦合结构(四)

双模介质滤波器中的 传输零点

滤波器闭合环方法
*带通滤波器的耦合框图中,任意画一个闭合圆,将与该 圆相交的耦合路径全部反号(电耦合变成磁耦合,磁耦合变 成电耦合)滤波器响应不变
这可 以解 释结 构四 中的 磁耦 合

滤波器闭合环方法
与 闭 合 环 相 交 两 次, 极 性 不 变

双模滤波器中的飞杆
? 因为双模滤波器复杂的耦合关系,要在其中加入飞 杆而又对其它模式造成尽量小的影响比较困难,每 加入一个新的结构,就会引入很大难以预期的耦合;
? 双模滤波器中因为复杂的耦合关系,形成很多不可 抗拒零点,很难控制(有些类似于零腔);
? 在同轴谐振器带通滤波器中很少采用的抽头飞,反 而是双模滤波器中最简单的单边零点实现方法;
? 由于双模滤波器的耦合绝大多数都是电耦合(结构 四除外),要在其中加入一个磁耦合做为对称飞, 很难做到。而结构四因为中间耦合是磁耦合,可以 用一个电耦合实现对称飞;
? 闭合环方法在这里用处很大。

传输零点(一)
——抽头飞

未加入飞杆的结构

抽头飞介绍
感性抽头飞
容性抽头飞

感性抽头飞

容性抽头飞
这个结构可能有误

说明
? 双模滤波器的实现方式还有很多种,每种 都可以有自己的零点实现方法,报告中, 只分析了容易实现的抽头飞;
? 报告中没有介绍对称飞的实现方法,因为 我没有做出来。结构四应该比较容易实现 对称飞

四个介质的双模滤波器
——相当于八个谐振腔

四介质组合(一)
结构二的组合

四介质组合(二)
为结构二和结构三 的组合

四介质组合(三)
类似于第二种组合方式

四介质组合(四)
为结构四和结构一的组合,结构一的侧面 加耦合螺杆可以用来调节耦合度

四介质组合(四)响应
这个结构没有调出来,上图为从其它资料上 查得的曲线,其中加入了2个对称飞。应该都是倚 靠结构四的磁耦合来做的。

介质双模滤波器说明
? 谐振器比较贵 ? 谐波不容易解决 ? 调试困难 ? 体积小 ? 损耗小 ? 文中涉及的几种结构,可以调节谐振器的内部耦合,
却很难调节谐振器之间的耦合; ? 其耦合结构不稳定,需要优化;




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