微波電調帶通濾波器的研究

圖3　梳狀結構電調濾波器

3、研制結果

在 對各種電調濾波方案深入研究的基礎上，我所成功地研制了專(zhuān)用電調濾波模塊。根據工程需要，此模塊BW3dB僅為115%，工作溫度為-55～+85℃，這 對電路的溫度及參數性能提出相當高的要求。為此，我們運用梳狀電調濾波設計原理進(jìn)行電路設計，并利用懸置帶線(xiàn)結構的高Q及溫度穩定性對電路進(jìn)行具體實(shí)施。 考慮到變容管溫度性能為影響電路溫度穩定性及插損指標的主要因素，我們在諧振電路中引入一個(gè)負溫補償電抗網(wǎng)絡(luò )對變容管進(jìn)行串并處理，極大程度地改善了模塊 溫度性能，同時(shí)降低了電調濾波器對多個(gè)諧振器間變容管結電容一致性的要求，使得電路制作成本及調試難度大大降低。最終達到的主要技術(shù)指標如下：

·中心頻率移動(dòng)： 1338～ 1575MHz;
·調諧電壓： 4～ 18V (DC) ;
·3dB 帶寬： 17～ 20MHz;
·中心頻率插損： F 10dB;
·阻帶衰減(f 0±63MHz) ： > 33dB (低端 40dB) ;
·工作溫度： - 55～ + 85℃。

由 指標看出，該模塊在調諧過(guò)程中絕對帶寬基本恒定，并具有良好溫度性能和較小的插入損耗(選用GaAs高Q變容管該指標可得到進(jìn)一步改善)。該模塊已通過(guò)各 項考核試驗，具有很高可靠性等級。超突變結變容管的選用可使其移動(dòng)范圍達500MHz，目前我所可提供530～1800MHz內分段覆蓋的系列化電調濾波 產(chǎn)品。

在以理論分析為基礎進(jìn)行設計的同時(shí)，我們還運用美國Ansoft公司Serenade710微波CAD軟件對基于該理論的設計進(jìn)行了全波分析與驗證并得到了滿(mǎn)意的結果。

圖4為對電路的全波分析仿真結果，濾波響應仿真曲線(xiàn)與實(shí)測(圖中未畫(huà)實(shí)測曲線(xiàn))的頗為接近。該CAD輔助工具對于簡(jiǎn)化電調濾波電路的設計與制作以及縮短開(kāi)發(fā)周期無(wú)疑會(huì )有很大幫助。

圖4　梳狀電調濾波電路全波分析曲線(xiàn)

4、結束語(yǔ)

電調濾波電路的種類(lèi)還有很多，本文僅介紹其中較為典型的三種，采用何種方案需依整機要求而定。目前，為適應整機小型、數字化發(fā)展需要，電調濾波電路也正朝體積小型化、控制數字化邁進(jìn)。