李 程,孙玉发

(安徽大学电子信息工程学院,安徽合肥230601)

0 引言

滤波器是卫星等微波通信设备的重要组成部分。超宽带滤波器作为滤波器的一个重要类型,具有广泛的用途和发展前景。常见的超宽带滤波器多在1GHz左右的特高频频段工作且有效工作带宽最大的不超过10 GHz。到目前为止,能够在频率更高的超高频和极高频段工作的超宽带滤波器并不多见[1-3]。

设计了一款能够在超高频到极高频段有效工作的微波滤波器,具有18 GHz的通带宽度,中心频率在31 GHz。与目前常见的超宽带滤波器相比较,在通带宽度和应用频带方面有较大优势。

1 凸缘波导特性和渐变线理论

凸缘波导又称脊波导、复式波,是基于矩形波导的一个变形,又有单脊、双脊和多脊之分[4-5]。单脊波导的结构模型如图1所示。

矩形波导可以阻断其截止频率以下的电磁波并使其截止频率以上的电磁波通过,即矩形波导导模的截止波长λc大于工作波长λ时才可以传输,凸缘波导作为矩形波导的一个变形同样具有此特性。利用凸缘波导这一截止特性可以实现高通滤波的功能。矩形波导的主模是TE10模,同时还存在TE20等其他高次模。一般希望只传输一种模,因为多模的存在会造成较大的能量损耗和信号的失真。由于脊棱的边缘电容效应,凸缘波导的TE10模的截止频率较矩形波导低,而高次模如TE20模的截止频率比矩形波导高,因此在一般的矩形波导的频带不到1个倍频程的情况下,凸缘波导的频带可以达到几个倍频程,即可以获得较宽的工作带宽。……