一种用于3G通信的同轴腔射频滤波器综合设计

俞兴明,朱其凯

(1.苏州市职业大学 电子信息工程系,江苏 苏州 215104;2.苏州大学 电子信息学院,江苏 苏州 215006;3.苏州易特诺科技股份有限公司,江苏 苏州 215021)

1 引 言

随着无线通信技术的迅猛发展,无线频谱日益拥挤,通信系统对低成本、小体积、低插损、大功率的射频窄带滤波器件的需求日益增大。同轴腔带通射频滤波器具有Q值高、带内插损小、带外抑制高、易于实现的特点,特别适用于通带窄的分米波、厘米波段无线发射场合。

同轴腔带通滤波器常采用 λg/4的缩短同轴谐振腔结构,其综合设计方法是:根据功率容量和品质因数要求设计出腔体尺寸;按照目标频响要求查表,得到等效低通滤波器的归一化元件值,据此推算腔体之间及输入输出之间的耦合系数;按照在通带内调谐时带载品质因数及耦合系数保持不变的要求,计算出耦合孔和耦合环的位置和耦合环的尺寸,设计该种滤波器的难点是如何根据腔间耦合系数得到耦合孔的大小及位置。耦合孔的大小与耦合系数之间的关系比较复杂,单纯用数学分析的方法来解决比较困难,目前还没有准确的数学分析和计算能够解决,因此,应用微波三维电磁仿真软件HFSS进行仿真得到谐振腔间耦合孔大小与耦合系数的关系曲线,从而得到了耦合孔的参考尺寸,最后制成样品后还要根据实测结果进行修正。

2 同轴腔滤波器的基本构成

同轴腔带通滤波器基本结构由谐振腔、腔间耦合孔、输入输出激励耦合等组成。……