微波滤波器双工器理论基础与设计微波滤波器双工器理论基础与设计微波滤波器双工器理论基础与设计邸邸 英英 杰杰 2005年年1月月21日日微波滤波器双工器理论基础与设计1.微波滤波器双工器概述微波滤波器双工器概述2.滤波器理论基础滤波器理论基础3.微波滤波器设计实例微波滤波器设计实例2微波滤波器双工器理论基础与设计1.微波滤波器双工器概述微波滤波器双工器概述l从功能方面，滤波器一般分为：低通滤波器、从功能方面，滤波器一般分为：低通滤波器、带通滤波器、高通滤波器、带阻滤波器、延带通滤波器、高通滤波器、带阻滤波器、延时滤波器等；时滤波器等；l对于带通滤波器，其主要性能指标有：对于带通滤波器，其主要性能指标有：a)通带频率；通带频率；b) 插入损耗；插入损耗； c) 回波损耗；回波损耗；b)d) 通带波纹通带波纹; e) 带外抑制；带外抑制； f) 功率容量。功率容量。滤波器滤波器端口端口1端口端口23微波滤波器双工器理论基础与设计Q=20004微波滤波器双工器理论基础与设计双工器(duplexer/diplexer)是由两个滤波器组成的单元,是三端口网络。滤波器滤波器1端口端口1端口端口2滤波器滤波器2端口端口35微波滤波器双工器理论基础与设计l从实现形式，微波滤波器主要有：微带滤波从实现形式，微波滤波器主要有：微带滤波器，波导腔体滤波器、介质滤波器等。器，波导腔体滤波器、介质滤波器等。同轴腔体滤波器同轴腔体滤波器梳妆线滤波器梳妆线滤波器6微波滤波器双工器理论基础与设计介质滤波器介质滤波器波导滤波器波导滤波器7微波滤波器双工器理论基础与设计2.滤波器理论基础滤波器理论基础l最平坦型（最平坦型（Butterworth）:通带内插损和带外抑制通带内插损和带外抑制(-dB, 图中，图中，k=0.3,1;N=5)a)频率响应频率响应8微波滤波器双工器理论基础与设计l等波纹型（等波纹型（Chebyshev）:通带内插损和带外抑制通带内插损和带外抑制(-dB, 图中，图中，k=0.3,1; N=5)两种响应的比较两种响应的比较9微波滤波器双工器理论基础与设计l椭圆函数型（椭圆函数型（Elliptic Function）:椭圆函数滤波器椭圆函数滤波器:（N=6,ripple=0.5dB）10微波滤波器双工器理论基础与设计b)电路模型电路模型指标指标电路模型计算电路模型计算滤波器尺寸滤波器尺寸加工制作加工制作调谐、测量调谐、测量滤波器设计过程滤波器设计过程11微波滤波器双工器理论基础与设计滤波器低通原型。带通滤波器12微波滤波器双工器理论基础与设计13微波滤波器双工器理论基础与设计带通滤波器带通滤波器14微波滤波器双工器理论基础与设计15微波滤波器双工器理论基础与设计带通滤波器带通滤波器16微波滤波器双工器理论基础与设计带通滤波器带通滤波器17微波滤波器双工器理论基础与设计18微波滤波器双工器理论基础与设计c)微波谐振器微波谐振器19微波滤波器双工器理论基础与设计20微波滤波器双工器理论基础与设计21微波滤波器双工器理论基础与设计d)微波谐振器间耦合微波谐振器间耦合22微波滤波器双工器理论基础与设计3.微波滤波器设计实例微波滤波器设计实例滤波器指标：滤波器指标： 通带：通带：2110MHz-2170MHz;插入损耗：插入损耗：0.5dB;带内波动：带内波动：0.4dB回波损耗：回波损耗：20dB;带外抑制：带外抑制：50DC1600MHz； 5019201980MHz ； 452.5-3GHz 23微波滤波器双工器理论基础与设计通带波纹与回波损耗通带波纹与回波损耗(认为谐振器无损耗认为谐振器无损耗)Ripple(dB): 0.1 0.05 0.02 0.01回波损耗：回波损耗： 16.4 19.4 23.4 26.4取：Ripple=0.02dB; Qu=3500 f1=2.095GHz, f2=2.18GHz24微波滤波器双工器理论基础与设计五单元综合结果：五单元综合结果： 耦合系数：耦合系数：0.037262 ，0.026502，0.026502，0.037262； 外部外部Q值：值： 28.64625