[发明专利]带有导电带条的E-平面带通滤波器的设计方法

说明书

本发明涉及微波通信系统，更具体地说，涉及带有导电带条的E-平面带通滤波器的设计方法。

诸如MDR(微波数字中继)系统等微波通信系统包括一个小损耗波导型带宽极窄的带通滤波器。波导型带通滤波器包括矩形的波导管、金属杆、电感窗和膜片，结构非常复杂，难以建立大规模生产系统。但是，与此相反，E-平面带通滤波器损耗因子小，并且易于精确地设计和制造，以致无需微调过程。E-平面带通滤波器是通过把导电带条插入矩形波导管而构成。

参照图1，E-平面带通滤波器包括波导管2和多个导电带条E-平面电路4(以下简称导电带条)。导电带条4可以用光刻和影印的方法精确制造。E-平面带通滤波器只要改变插入其中的导电带条4的结构即可修改，故能廉价地制造，宜于大规模生产。

为了保证最合适的Q值，要使用无介电质的纯净的导电带条4，而且导电带条4之间的槽缝图案的宽度必须与波导管2的高度一致。因此，E-平面带通滤波器包括用同轴电感导电带条4分开的多个谐振器。这里，导电带条4的宽度和长度以及谐振器的长度成了E-平面带通滤波器的设计参数。但是，为了方便起见，一般只用导电带条4和谐振器的长度作为设计参数。参照图1，参数1代表谐振器的长度，而参数m代表导电带条4的长度。

设计E-平面带通滤波器建议采用的典型先有技术是基于网络综合的设计方法。上述方法是圆形滤波器理论的一种，用它可以设计直接耦合谐振滤波器。按分类，E-平面带通滤波器属于分布常数型阶跃阻抗滤波器，一般用Levy提出的设计直接耦合谐振滤波器用的方法设计。在上述设计直接耦合谐振滤波器用的方法中，把所需要的滤波器变换成阻抗电路，然后再变换成等价的反相器电路。然后，该等价的反相器电路再变换成包含反射系数的电路。利用这样的设计理论，就可以得到一些能获得E-平面带通滤波器要求性能的不连续的反射系数值。为了设计利用E-平面带条结构的E-平面带通滤波器，反射系数值必须变成实际的E-平面结构的物理尺寸。为此目的，导电带条4的反射系数值首先表达为导电带条4的长度”m”的函数，然后，与用网络综合法计算的反射系数值比较，以获得带条结构的长度参数。将反射系数表达为导电带条4的长度”m”的函数的一种简单方法是求出表达所述带条结构的散射矩阵。为此目的，广泛地采用模式匹配技术和一般的散射矩阵技术。

下面是设计E-平面滤波器用的网络综合理论(1)～(5)。

(1)用网络综合计算参数