用hfss设计无螺钉波导filter

用hfss设计无螺钉波导filter Ansoft2004 年用户通讯

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加厚膜片带通滤波器的仿真设计
杨 东
电子科技集团公司 39 所 【摘要】本文详细论述由传统的薄电感膜片带通滤波器通过 CAD 仿真设计衍生出的加厚膜片带通滤 波器设计原理，通过对单节电感膜片和多级电感膜片级联滤波器的电路特性的分析，并利用高频电磁场 仿真软件 HFSS 进行计算设计，最后通过实际器件的测试进行验证。 关键词：电感膜片 1． 引言：
传统的电感膜片耦合波导式带通滤波器是忽略电感膜片的厚度的，是通过线切割、焊接加工制造的。随着频率应用的 提高，对于 ku 频段以上（电尺寸较小）的滤波器在加工时会增加机加工的难度，同时加工精度也难以达到高频应用的要 求，对于气密性要求条件也不易保证。通过增加膜片厚度，改变加工方法为 ku 频段以上（电尺寸较小）的带通滤波器设 计提供了一种方法，可以降低机加工的难度，使加工精度易于达到设计需要。

低通原型

K 变换器

S 矩阵

HFSS

2． 设计原理：
既然是由增加膜片厚度来改变设计，通过对比薄、厚膜片的等效电路，得出它们在滤波器中级联时对电性能贡献的共 性。并利用高频电磁场仿真计算优化出具体的电尺寸。 按照滤波器设计理论，把阻抗匹配网络低通原型（LC 梯形网络）变换成只有一种电抗元件低通原型，再变换成带通 滤波器形式，就成为带通阻抗匹配网络，其等效阻抗匹配网络如图 1 所示。
X1 X2 Xn

K01

K12

K23

Kn,n+1

图 1 带通滤波器等效阻抗匹配网络 其中串联谐振器 Xn 是用半波长谐振器实现，K 变换器用电感膜片来实现。 K 变换器的 A 矩阵为： 0
j ± K ± jK 0

（1）

对于波导对称电感膜片按厚度不同分为 t≈0 和 t>0 两种，等效电路如图 2 所示：

j X1
Z0

j X1
Z0

jX
t