基于薄膜工艺的C频段交指滤波器小型化设计

为满足卫星通信某滤波器小型化需求,基于薄膜工艺设计了一款陶瓷基板的C频段交指滤波器。该滤波器由5阶平行耦合的谐振单元构成,输入输出形式采用抽头结构,相比于平行耦合输入输出更有利于实现滤波器的小型化。为了满足高抑制度的指标,该滤波器采用交叉耦合与并联1/4波长开路线的方式引入传输零点,有效地提高了滤波器的带外抑制度。同时采用了阻抗补偿的方式对滤波器驻波进行调节。测试结果显示,滤波器中心频率为3.7 GHz,相对带宽为27%,通带插损为-1 dB,在2.7 GHz与4.8 GHz处阻带抑制>30 dB,在2.5 GHz与5 GHz处阻带抑制>40 dB。滤波器尺寸为9.25 mm×6.72 mm。

一种小型化SIR交指带通滤波器设计

本文基于阶跃阻抗谐振器(SIR)比同频率均匀阻抗(UIR)尺寸更小的原理,结合薄膜工艺设计加工了一款小型化的交指滤波器。设计的SIR谐振器长度比UIR谐振器长度缩短了24.8%。使用该小型化的谐振器设计了一款小型化的交指滤波器。使用薄膜工艺在0.254 mm厚的相对介电常数为9.8的陶瓷基板上对滤波器进行加工。经测试,滤波器的通带为3.55~4.35 GHz,带内中心插损为3 dB,带内平坦度为1.7 dB,带内回波损耗小于-18.6 dB,在带外2.8与5.1 GHz处的抑制度分别为-42.8与-66.1 dB。滤波器尺寸仅为6.40 m×4.79 mm(0.21λ_(g)×0.16λ_(g))。

Ku频段小型化SIW滤波器的设计

本文对频带范围在Ku频段的小型化SIW滤波器进行了研究,采用了等效磁壁切割的方法获得四分之一模基片集成波导来满足小型化需求;根据不同的等效磁壁切割的方式可以得到两种不同的QMSIW结构,即三角形QMSIW结构与矩形QMSIW结构,然后对两种不同结构的QMSIW滤波器进行了研究;针对所设计QMSIW滤波器带外抑制能力不高的问题,采用在QMSIW谐振腔中加载互补开口谐振环达到提高带外抑制的目的;应用电磁仿真软件对提出的两种不同结构的QMSIW滤波器仿真模拟,得到结果:加载CSRR的矩形QMSIW结构滤波器的通带范围为14.94~16.02 GHz,相对带宽为6.97%,插入损耗优于0.6 dB,回波损耗优于15 dB,带外抑制优于35 dB@19~20 GHz,尺寸为0.2×0.314λ^(2) _(g);加载CSRR的三角形QMSIW结构滤波器的通带范围为14.89~16.11 GHz,相对带宽为7.87%,插入损耗优于0.6 dB,回波损耗优于17.2 dB,带外抑制优于40 dB@19~20 GHz,尺寸为0.27×0.27λ^(2) _(g)。两款加载CSRR结构的QMSIW滤波器均采用氧化铝薄膜工艺加工并用GSG探针进行测试,经实际测验发现,测试结果与仿真结果基本吻合,符合预期。