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创新双频带带通滤波器设计

时间:2016-09-15  来源:扁平线圈电感厂家  点击:

  本文提供了创建紧凑、双频带带通滤波器的不同设计方法。在这种新方法中,滤波器由两个通过微带线连接起来的级联式ASSR组成。这些ASSR是单平面双螺旋谐振单元和对称分离型螺旋谐振器的改进版本。由于其特殊的几何特性,这种ASSR可以完全嵌入微带馈线,进而直接形成具有紧凑横截面尺寸的相应元件。一般来说,ASSR是一种通过电磁(EM)耦合方式工作的带通单元。在当前设计中,第一个通带取决于ASSR的固有通带,而第二个通带是由ASSR组成的等阻抗网络和相连微带线组合创建的。这样,第二个通带就可以独立于第一个通带进行调整,方法是将相连的微带线长度作为可变参数。这个结论也将通过电路模型分析得到验证。

  在这种分析的基础上,我们设计和制造了两个不同的双频带带通滤波器来展示分析的有效性。根据我们所掌握的知识,由于具有特别紧凑的横截面尺寸,这些双频带带通滤波器是至今为止所有文献中报告的最窄的滤波器。


  图1:版图显示了ASSR(a)和推荐的双频带带通滤波器(b),这种滤波器采用了一对ASSR以及与之相连的微带传输线。

  图1 显示了这种双频带带通滤波器中使用的ASSR版图(a)以及推荐滤波器(b)。每个ASSR由两个分开的、互相不对称的矩形螺旋图形组成。由于矩形螺旋的旋转几何特性,给定单元可以完全嵌入微带线内,从而实现特别紧凑的横截面尺寸。这样,ASSR宽带W1保持为4.6mm不变,相当于在Rogers公司的RT/duroid 5880印刷电路板(PCB)基板上制造的50Ω微带线的宽度,这种基板的相对介电常数是2.2,厚度为1.5mm。这些材料数值还被用于仿真。由于电路制造公差(在W1=4.6mm时约为0.1mm)带来的限制,用于尺寸W3和W4的值是受限的。对这些双频带带通滤波器设计来说,这里使用的是W3=0.6mm和W4=0.3mm时的值。在一个耦合型微带线滤波器的常用模型中,这些值将通过电磁耦合支持有效带通属性。该预测将通过L1(带通滤波器的主要调整参数)的参量分析方法得到验证,结果如图2所示。

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