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1、應用于雷達接收機的寬阻帶帶通濾波器設計
摘要:介紹了交指型微帶濾波器的根本設計原理,并利用ADS和HFSS軟件仿真設計了通帶為2.7~3.5GHz的高陡峭度的寬阻帶帶通濾波器,并已應用于某雷達接收機。該方法雖然原理上基于傳統(tǒng)公式計算、查表,但是充分利用了ADS軟件強大的設計功能,直接由指標要求得到近似的尺寸,然后進行優(yōu)化得到最終設計結(jié)果。測試結(jié)果說明,該方法可行有效,設計周期短,對雷達接收機濾波器設計有很強的工程指導作用。關鍵詞:交指型濾波器;寬阻帶;抽頭式濾波器;雷達接收機中圖分類號:TN713+.5?34文獻標識碼:A文章編號:1004?373X〔2021〕21?0086?03Desi
2、gnofwide?stopbandband??stopbandbandpassfilterofhighsteepnesswhosepassbandis2.7~3.5GHzwasdesignedbyADSandHFSSsoftwaresimulation,whichhasbeenappliedinacertainradarreceiver.Althoughthemethodinprincipleisbasedonthecomputationandlookuptableofthetraditionalformula,ittakesfulladvantageofthepowerfuldesignfu
3、nctionofADSsoftware.Theapproximatesizewasacquiredaccordingtotheindexrequirements,thenthefinaldesignresultswereobtainedbyoptimization.Thetestresultsshowthatthismethodisfeasibleandeffective,andhasshortdesigncycle.Ithasstrongengineeringguidancetothefilterdesignoftheradarreceiver.Keywords:interdigitalfi
4、lter;wide?stopband;tappedfilter;radarreceiver0引言濾波器是雷達系統(tǒng)、電子對抗以下衰減大于20dB,在5~12GHz衰減大于35dB。基板為Rogers4350,厚度為0.508mm,尺寸小于20mm30mm。該濾波器的設計分為帶通濾波器設計和低通濾波器設計兩局部。2.1電路仿真2.1.1帶通濾波器設計由公式〔1〕計算出濾波器的階數(shù)為7。利用ADS得到濾波器近似尺寸如圖2所示。將[W1~W7,][S1~S6,][L1,L2]設置為參數(shù)進行進一步優(yōu)化。最終得到的濾波器尺寸為:[W1=2.02]mm,[W2=0.207]mm,[W3=]0.731mm,[
5、W4=]0.786mm,[W5=]0.746mm,[W6=]0.788mm,[W7=]2.362mm,[S1=0.249mm,][S2=0.498mm,][S3=0.506mm,][S4=][0.515mm,][S5=0.454mm,][S6=0.212mm,][L1=6.308mm,][L2=7.928mm。]2.1.2低通濾波器的設計考慮尺寸要求選擇上下阻抗線形式,其指標如下:通帶:0~5GHz,插入損耗小于1dB;阻帶:7~12GHz,抑制大于40dB。圖3為低通濾波器電路。將設計的交指帶通濾波器與上下阻抗線低通濾波器級聯(lián),電路仿真結(jié)果如圖4所示。2.2電磁仿真根據(jù)電路仿真得到的尺寸在H
6、FSS中建模,如圖5所示。選擇接地通孔的形式實行短路線的接地。3測試結(jié)果由于鍍金對耦合影響很大,故加工時外表不做任何工藝。加工實物如圖7所示。測試結(jié)果如圖8所示。對1~15GHz進行掃頻,可以看出通帶〔2.7~3.5GHz〕[S21≥]-2.44dB,[S11≤]-17dB,在2.2GHz處[S21≤]-20.15dB,阻帶[S21]在-38dB以下時,測試結(jié)果滿足指標要求。4結(jié)語本文首先介紹了抽頭交指濾波器的設計原理,然后利用軟件仿真設計了一款濾波器,加工測試結(jié)果滿足指標要求,已應用于某雷達接收機。這種設計方法設計快速、準確,具有較高的指導作用。參考文獻【1】LEEJ,SARABANDIK.
7、Synthesizingmicrowaveresonatorfilters[J].IEEEMicrowaveMagazine,2021,10〔1〕:57?65.【2】吳國安,陳濤,湯清華.射頻帶通調(diào)頻濾波器的設計[J].華中科技大學學報:自然科學版,2021,34〔2〕:30?32.【3】黃慰.交指型帶通濾波器的設計與研究[D].成都:西南交通大學,2021.【4】甘本袚,吳萬春.現(xiàn)代微波濾波器的結(jié)構(gòu)與設計[M].北京:科學出版社,1973.【5】HONGJiasheng,LANCASTERMJ.MicrostripforRF/microwaveapplications[M].NewYork:JohnWiley&SonsInc.,2021?linefilterdesign[J].IEEETransactionsonMicrowaveTheoryandTechnique,1979,27〔1〕:44?50.【7】趙智兵,趙國華,陳星.一種新型微帶交指帶通濾波器的設計[J].信息與電子工程,2021,6〔2〕:128?