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双模滤波器分析报告

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介质双模滤波器总结报告 1 简介 带通滤波器是由微波谐振器构成的微波器件。目前通信基站用的滤波器,使用的谐振器主要是同轴谐振器(TEM 模),也有许多采用介质谐振器。 介质谐振器有无数种谐振模式[1],因其主模TE01d 模的Q0 高,受到杂模影响小,在单模介质滤波器中用作构成滤波器通带;介质谐振器不同模式的谐振频率与介质的结构有关,合理设计介质尺寸,则介质谐振器会有两个或三个模式的谐振频率接近,有两个谐振频率接近模式的介质谐振器,可以用作双模滤波器(本项目中用到 HE11d 模);有三个谐振频率接近模式的介质谐振器,可用作三模滤波器。 相比于同轴谐振器,相同谐振频率的介质谐振器体积小,Q 值高。其模式分布复杂,杂模多而且距离通带模式(TE01d 模)近。而双模介质谐振器比介质谐振器体积更小,杂模对滤波器响应的影响更大,较多用于窄带滤波。 介质单模滤波器的分析参见白云鹏,贾雄杰的单模介质滤波器分析报告。 名词解释: 谐振波模式:电磁场在微波谐振器中的分布方式 主模: 微波谐振器中,谐振频率最低的波模式 高次模: 除主模外的波模式,按照谐振频率的由低至高分别称为第一高次模,第二高次模,第三高次模„„ 通带模式: 用于构成滤波器通带的波模式 杂模: 不用于构成滤波器通带的波模式2 常规带通滤波器分析 2 .1 带通滤波器的电路原理分析: 图2-1. 带通滤波器电路原理图 带通滤波器电路原理图如图2-1[2]。在Designer 的电路中应用到的模拟元件有:端口,接地,电容,电感,电阻,1/4 波长理想电长度传输线。 在端口/接地与主电路之间的两段理想电长度传输线,分别模拟一个去归一化阻抗变换线(其作用为主电路去归一化,使其与50ohm 端口匹配)和一个端口匹配阻抗变换线(实现该滤波器需要的有载Q 值)。 主电路中,一个电容、电感、电阻,形成一个串联谐振电路,模拟滤波器中的谐振单元,其中电阻用于模拟谐振单元的损耗。 主电路中,每个理想电长度传输线模拟谐振器之间的耦合(邻腔耦合和交叉耦合),传输线阻值为谐振器之间的耦合系数。 以上为集总元件电路分析。在微波实现时,没有去归一化阻抗变换线,端口匹配阻抗变换线用馈电强度调节;谐振电路用微波谐振器实现,邻腔耦合用窗口实现,交叉耦合用窗口或者飞杆实现。 微波谐振器的种类很多,常用到的有同轴谐振器,波导谐振器,微带线谐振器,带状线谐振器,介质谐振器等。 2 .2 同轴谐振器中的电磁场分布 P...

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