基于多模谐振器的超宽带滤波器的设计与仿真(8)

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图 4-2初期滤波器模型的S21，S11

通过上图可以看出，现在的带宽是从5.2GHz开始，不满足超宽带的要求，而且插入损耗以及回波损耗都没办法达到要求，于是，便开始了对此滤波器中的多模谐振器的调整。

图4-3 耦合器分块图

4.3 滤波器各项尺寸的调试

首先，试着通过增加谐振器的长度，使带宽降低至3-11.5GHz左右，然后便

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第4章 基于多模谐振器的超宽带滤波器的设计与仿真

开始对其他各个量进行调试。如图4-3所示，讲这个整体进行上的各部分进行一个编排，分成：1，2，3，三个大块，然后来调解它们的高度，宽度，位置，以及耦合线的长度。依次从中挑选一些比较合适的值。

通过前段时间的各种摸索，从中体悟到，低频调起来相对来说要难一些，所以思路即为先把低频处调好，再来改变一些值，让高频也能达道要求。 首先来看看对于其中的2号模块的高度（h2）的大概变化引起的该超宽带滤波器的S11参数变化，如图4-4：

图4-4 2号模块高度引起的S11变化

其中B：h2 =1.5 ； C：h2 =1.9 ；D：h2 =2.2 ；E：h2=2.5单位（mm）。

从上图中可以看出，当h2由1.5mm变至2.5的过程中，低频段的S11图形峰值越来越往下，而中间频段，即第二个峰再从右往左移动，然后慢慢的变得越来越大，至于高频段，在8-10GHz时，h2变大，峰在往高处移动，在10-11.5Ghz时，峰在往下面下降，切越来越小，有消失掉的征兆。

接着1，3号模块的高度h13的变化，所引起的该滤波器的S11参数的变化情况，具体如图4-5。

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图4-5 1，3号模块高度引起的S11变化

其中 B：h13=1； C：h13 =1.4 ；D：h13 =2 单位（mm）。

在3-5GHz内可以看出，当h13从1mm变至2mm的过程中，S11的峰值越来越高，而在5-12G中，可以看见，当h13渐渐变大的时候，S11的峰值会越来越低，但是，有一点很明显，那就是当h13=2时，少掉了一个峰，而从带宽来看，在h13变大的过程中，高频处的3dB点在往低频移动，也就说明，带宽在慢慢的变窄，所以，在此情况下，可以明确，其他量不变时，为了保证起带宽包含3.1-10.6GHz，则h13不能超过1.8mm的样子。

再接着，来尝试改变1，3号模块的宽度（W），进行新的探索。起S11的变化详情，见图4-6。

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第4章 基于多模谐振器的超宽带滤波器的设计与仿真

图4-6 1，3号模块的宽度引起的S11变化

其中 B：W13=1.5； C：W13 =1.9 ；D：W13 =2.5 单位（mm）

从上图可以看出，在3-5GHz内，随着W13的变大，S11的第一个峰值在越来越高，但幅度不是的大，而在5-8GHz内，随着W13的变大，S11的峰值在越低，但是可以发现，在5-11GHz内，随着W13的变大，S11的峰在慢慢的从高频向着低频移动，而带宽也在高频出略有减小，由此可见，对于W13的大小，其实也有着一定的限制，当其值太大时，带宽则不能满足超宽带3.1-10.6GHz的定义了。

后来又试着改变1，3号模块跟2号模块之间的距离（S），因为从理论上来说，此距离产生的影响会比较大，至于具体效果，详情见图4-7。

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图4-7 1，3号模块跟2号模块之间的距离对S11的影响

其中 B：S=1.5； C：S =2.1 ；D：S =2.9 单位（mm）,由上图可知，随着S从1.5mm变至2.9mm，S11从最早的在3-5GHz没有峰，出现了峰，在噶6-10GHz内，S11的峰从低到高，再从整个通带来看，随着S的变大，通带从低到宽再到低，且当S=1.5mm时在高频处有谐波的存在，所以，可以得出结论，在此情况下，当S取值在1.5-2.9中间时，会比较好一些。如：当S=2.1mm时，基本上带内的回波损耗都在10dB左右，切能满足超宽带的要求，即带宽在3.1-10.6GHz。

于是，在接下来的过程中，就开始考虑耦合情况所带来的影响。见图4-8。

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