波导E面金属膜片滤波器在Tee型功分器中的应用.pdf

测斌工具与解决方案波导E面金属膜片滤波器在Tee型功分器中的应用唐霆宇,何宗锐孙圣涛(电子科技大学,四川成都,611731)摘要:波导面金属膜片滤波器是亳米波波段广泛使用的一种滤波器。波导Tec型功分器是波导中常用的弯出结构。将波导E面金属膜片滤波器利Tee型功分器相结合,节省了大量的空间。通过CD仿真,分析了Tee型弯曲结构对于波导E面金属膜片滤波器性能的影响。关键词:亳米波;面金属膜片;滤波器;Tec型功分器Waveguide E plane metal septum filter application in TeeTang T(Univorsity of Elcctronic Scicnce and echnology of China, Sichuan Chengdu, 611731)Abstract Waveguidc E planc metal septum filter is millimeter wave a kind of widcly used filter Waveguidet ype Tee power divider is the bending struc Lure commonl y used in waveguide. Combining the waveguide F PI aneIc tal scpt fi Iler and Tce power divider, save a Iot of spacc Through CAD simul at ion, anal ys is of Ihe impac tof curved Tcc structurc for waveguidc E plane mctal septum filter performanccKeywords: mi I I ime Ler wave; E plane Metal, septum filler Tee power divider面金属膜片滤波器安插于Te型头中,则可减少长度上的要求,波导面金属膜片滤波器是1971年 Konishi y提出的,是微节省空间波滤波器的一个重要分支。经过多年的发展,波导E面金属膜片1设计过程滤波器具有结构简单,滤波特性优良等优点,己经成为亳米波波波导I面金属膜片滤波器的理论和设计方法都已比较成熟,段广泛使用的一种滤波器结构。波导F面金属膜片波器结构如常见的设计方法有谱域法、S参数法和模式匹配法等,其设计流下图1所示程为:提取不同尺寸的金属膜片的等效电路参数,整理数据后,反过米根据所需滤波器指标米査表得到金属膜片尺。这个过程仅通过人工计算较为困难,一般通过编写的专用程序来完成。我们所需要的5阶滤波器的技术指标为:中心频率为38.25GHz,带X宽为1.5GHz,在36GHz处衰减大于80dB,带内波纹小于1.5dB。波导为标准的矩形波导BJ-320,截面尺寸为7.112.3.556mm2通过程序计算得到的金属膜片尺寸为L为金属膜片长度,d为膜图1波导面金属膜片滤波器结构片间距)将一定形状的金属膜片安插在矩形波导E面的中间部位表1金属膜片尺寸即可构成波导面金属膜片滤波器,一般应用在笔直的矩形波导L1/L6L/L5L3/L4d34d12/d561d23/d452.43m5.65m5.42n2.72m2.7m2.7m根据工作波长不同,此种滤波器所需的矩形波导的长度也不在HSS中对该滤波器进行仿真,得到S参数仿真结果及场同。以Ka波段为例,一个5阶的波导面金属膜片滤波器所需分布如图2波导长度约为30-40mm,在毫米波系统设计时,这是一个不容忽矩形波导的Teco型功分器分为E面和H面两种,由于制作工视的长度,有的时候甚至难以调整出足够的空间来加入这样大小艺的关系,D面Tee型功分器较为常用。以下是匹面Tee型功分的一个滤波器。如果能将波导配面金属膜片滤波器利和系统中的其器的ITSS建模和仿真结果:他非直线波导相结合,则有可能节省一定的空间,便于整体系统设输入波导为1,输出波导分别为2和3,可见,在Ka波段内,设计。Too型功分器是矩形波导常用的功分器件,若能将波导96甲壬测i2014测斌工具与解决方案Tee型功分器的S21利S31皆接近-3cB。在我们设计的连续波雷达收发前端中,使用本文所研究的5阶波导面金属膜片滤波器由6片金属膜片组成,因此,Ka波段的带波导面金属膜片滤波器的Tco型功分器米对抑制在将滤波器安插在Tee型头时,输入部分(端口1)安插三片金属倍频器输出波形中的基波和其他高次诺波,达到了预期效果膜片,两路输出(端口2和端口3)各安插对称的三片金属膜片如图4所示通过IISS优化仿真,发现最靠近Tee型功分器弯曲部分的膜片(膜片3和4)和弯出部分的距离对滤波器的S参数影响最大。其余参数,包括金属膜片度及膜片之间间距等保持不变,对图6Ka波段Tee型功分器膜片3、4和Tee型头弯曲部分的距离进行优化,得到和原笔直可见,本文所提出的方法能很好的应用于毫米波电路中,具的滤波器相近的滤波特性有广泛的工程应用价值。将得到的磁场分布利原滤波器的磁场分布相对比,可以发现,除了Too型头弯山部分外,其他区域磁场分布相似,Tco型参考文献头弯曲部分对滤波性能不公起明显干扰。Y. KONISHI, K. VANAKADA, The Design of a Bandpass2应用实例与结论filter with Inductive Strip-planar CircuitXY Plot 3250E Field51729c*ee?.713e+003。3243。82电01。721e+e1。2931e0.8099cee图2波导F面金属膜片滤波器S参数及场分布图4Toc型功分器&滤波器甲壬测i97