以13GHz~16.5GHz帶通濾波器為例,其結構示意圖見圖5。圖6是利用ANSOFT公司Ensemble兩維半微波仿真軟件獲得的仿真曲線,仿真結果表明設計的13GHz~16.5GHz帶通濾波器帶內回波損耗約為9dB,帶外抑制優于66dB。設計完成的13GHz~16.5GHz帶通濾波器最細帶線寬度為0.178mm,最小縫隙為0.084mm,目前的微帶制作工藝完全可以保證這個量級尺寸的加工精度和批次一致性。試制各級帶通濾波電路,并利用測試夾具進行了測試確認。圖7是13GHz~16.5GHz帶通濾波器測試曲線,其通帶頻率與仿真結果一致;扣除夾具插入損耗后,帶通濾波器插入損耗優于4dB,因為是開腔測試,頻率高端帶外抑制的測試結果只能作為定性參考,前端組件最終測試鏡頻抑制優于65dB。
分段開關濾波電路設計時,應選用低插入損耗、高通道隔離的單刀多擲開關,避免因開關隔離度不夠而導致通道隔離度變差,進而影響鏡頻及串擾信號的抑制度,必要時應增加單刀單擲開關。
3、測試結果
寬頻帶微波接收機前端組件的設計是一個相對復雜的工程,需要綜合考慮組件的噪聲系數、鏡頻及雜波抑制、輸入功率壓縮點、變頻損耗平坦度等多項技術指標。在前文設計方案、優化仿真的基礎上,進行了器件優選、電路布局和結構設計,最終實現的100kHz~20GHz前端組件實物照片如圖8所示,全頻段變頻損耗的測試曲線如圖9所示。