基于多模谐振器的超宽带滤波器的设计与仿真(9)

第4章 基于多模谐振器的超宽带滤波器的设计与仿真

图4-8 耦合线长度L对S11的影响

其中 B：L=7； C：L =7.4 ； D：L =7.8； E：L =8.2 单位（mm）由上图可见，在3-6GHz内，S11随着L的变大，峰从高到低，然而在7-11GHz内，随着L的变大，峰从低到高，切当L=7的时候，虽然有4个峰，但是第三个峰被压得很小，且能观察到，L的变化长短，跟整个滤波器的带宽是没有关系的，这点也是符合物理理论的。所以从这之间，我们可以对耦合线的长度L有一个大概的定位，在7.8mm左右，会比较好一点。

后来在一篇文献[25]中发现了一些新的耦合方式，对于改善滤波器的性能有着很鲜明的作用，具体见图4-9[25]。

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(a) 三种类型的耦合方式

（b）三种类型对应的S参数 图4-9 三种不同耦合方式[25]

上图中，（a）图的ABC三种类型的耦合方式，分别对应（b）图的三种S参数，可以很显然的看出，从A到C变化时，S参数的变化。A种方式，带外抑制不足，S21下降缓慢，切有谐波；B种方式，有效的抑制了带外高频处的谐波，但是在6-10GHz时的S11的峰有变高的趋势；然而第三种耦合方式，则完美的做到了对高频带外谐波的抑制，且在带内的S11参数，效果良好。

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所以，后来对此也进行了新的探索，希望能得到更好的结果，如图4-10：

（a）

（b）

图4-10 模仿改造耦合方式：（a）滤波器模型图 （b）滤波器的S参数

从上图中可以看出，改变了耦合方式后，该滤波器的性能都不错，但是在4.5GHz处的S11峰却达到了-8.5dB左右，不满足低于-10dB的要求。于是乎，有尝试了另一种耦合方式，如图4-11。

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（a）

（b）

图4-11 再次改造的耦合方式：（a）滤波器模型图 （b）滤波器的S参数

从上图中可以看出，在4.5GHz时的S11峰依然在-9dB左右，不满足低于-10dB的要求。且在10-11dB时不够稳定。于是乎，又开始了新的尝试。

最终，在不懈的努力下，发现，在1，3号模块之间又加了一小段后，该超宽带滤波器的性能有了新的提高，见图4-12。

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（a）

（b）

图4-12 最后的成果图：（a）滤波器模型图 （b）该滤波器的S参数

从上图中可以看出，其带宽为3.05-11GHz，其S11的峰值从左往右分别为：-14.46 dB，-12.20 dB，-16.94 dB，-14.50 dB，-15.22 dB，且在带外的S21下降比较快，在14GHz时，达到了-60 dB，满足了本次毕业设计的要求。

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