一種小型化微波寬帶帶通濾波器及其工程設計

　　2 工程設計流程

　　本文針對小型化微波寬帶帶通濾波器采用的工程設計流程，該流程也適用一般的帶通濾波器設計。首先是根據設計指標確定濾波器原型函數及相關(guān)網(wǎng)絡(luò )矩陣。

　　一般工程應用基本上都是采用廣義切比雪夫函數原型，根據SIW諧振腔的估算公式^[5]，對于選定的介質(zhì)基材，在TE101模諧振的腔體有：

　　根據理論計算出的初始值^[5-9]，通過(guò)建立單腔和雙腔耦合的模型，利用商業(yè)仿真軟件，如HFSS、CST等，通過(guò)模式匹配法(Eigenmode)來(lái)確定相關(guān)的一些關(guān)鍵設計參數，如圖2所示，由此可以確定對應諧振頻率的腔體的尺寸a和b，以及不同耦合量對應的開(kāi)窗尺寸d。

　　根據初步確定的相關(guān)參數，可以在HFSS軟件中整體建模進(jìn)行全波仿真，考慮到工程設計有別于科研，可以充分利用成熟的參數優(yōu)化算法進(jìn)行設計優(yōu)化以達到設計目的。針對濾波器的設計優(yōu)化，比較高效的是遺傳算法，采用群體搜索的方式，比較適合多變量、多優(yōu)化目標的濾波器優(yōu)化任務(wù)，尤其是當給定初始值和合理的優(yōu)化區間后，工程設計的流程較為簡(jiǎn)單和便捷。