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應(yīng)用于雷達(dá)接收機(jī)的寬阻帶帶通濾波器設(shè)計(jì)

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1、應(yīng)用于雷達(dá)接收機(jī)的寬阻帶帶通濾波器設(shè)計(jì) 摘要:介紹了交指型微帶濾波器的根本設(shè)計(jì)原理,并利用ADS和HFSS軟件仿真設(shè)計(jì)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(yīng)用于某雷達(dá)接收機(jī)。該方法雖然原理上基于傳統(tǒng)公式計(jì)算、查表,但是充分利用了ADS軟件強(qiáng)大的設(shè)計(jì)功能,直接由指標(biāo)要求得到近似的尺寸,然后進(jìn)行優(yōu)化得到最終設(shè)計(jì)結(jié)果。測(cè)試結(jié)果說明,該方法可行有效,設(shè)計(jì)周期短,對(duì)雷達(dá)接收機(jī)濾波器設(shè)計(jì)有很強(qiáng)的工程指導(dǎo)作用。關(guān)鍵詞:交指型濾波器;寬阻帶;抽頭式濾波器;雷達(dá)接收機(jī)中圖分類號(hào):TN713+.5?34文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):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(dá)系統(tǒng)、電子對(duì)抗以下衰減大于20dB,在5~12GHz衰減大于35dB?;鍨镽ogers4350,厚度為0.508mm,尺寸小于20mm30mm。該濾波器的設(shè)計(jì)分為帶通濾波器設(shè)計(jì)和低通濾波器設(shè)計(jì)兩局部。2.1電路仿真2.1.1帶通濾波器設(shè)計(jì)由公式〔1〕計(jì)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(shè)置為參數(shù)進(jìn)行進(jìn)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(shè)計(jì)考慮尺寸要求選擇上下阻抗線形式,其指標(biāo)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(shè)計(jì)的交指帶通濾波器與上下阻抗線低通濾波器級(jí)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(shí)行短路線的接地。3測(cè)試結(jié)果由于鍍金對(duì)耦合影響很大,故加工時(shí)外表不做任何工藝。加工實(shí)物如圖7所示。測(cè)試結(jié)果如圖8所示。對(duì)1~15GHz進(jìn)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(shí),測(cè)試結(jié)果滿足指標(biāo)要求。4結(jié)語(yǔ)本文首先介紹了抽頭交指濾波器的設(shè)計(jì)原理,然后利用軟件仿真設(shè)計(jì)了一款濾波器,加工測(cè)試結(jié)果滿足指標(biāo)要求,已應(yīng)用于某雷達(dá)接收機(jī)。這種設(shè)計(jì)方法設(shè)計(jì)快速、準(zhǔn)確,具有較高的指導(dǎo)作用。參考文獻(xiàn)【1】LEEJ,SARABANDIK.

7、Synthesizingmicrowaveresonatorfilters[J].IEEEMicrowaveMagazine,2021,10〔1〕:57?65.【2】吳國(guó)安,陳濤,湯清華.射頻帶通調(diào)頻濾波器的設(shè)計(jì)[J].華中科技大學(xué)學(xué)報(bào):自然科學(xué)版,2021,34〔2〕:30?32.【3】黃慰.交指型帶通濾波器的設(shè)計(jì)與研究[D].成都:西南交通大學(xué),2021.【4】甘本袚,吳萬(wàn)春.現(xiàn)代微波濾波器的結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì)[M].北京:科學(xué)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(guó)華,陳星.一種新型微帶交指帶通濾波器的設(shè)計(jì)[J].信息與電子工程,2021,6〔2〕:128?

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