《表2 与之前的微带可调带通滤波器的性能对比》

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《一种高选择性的可调0.83～2.15GHz带通滤波器》

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根据以上分析，设计了一款频率调节范围为0.83～2.1 5 GHz、相对带宽为9%的高选择性可调滤波器。最终得到的滤波器的参数如下：w0=1.21mm，l0=5.25mm，l1=12.4mm，g0=2.42 mm，Rbias=10kΩ，C1=4pF，Cblock=10pF。设计的滤波器采用介电常数10.2，基板厚度h=1.27 mm的Rogers 6010基板。变容管Cv1和Cv2采用超突变结变容二极管SMV1281-079LF，变容管Cv3采用GaAs MA46H201。最终得到的滤波器的整体尺寸为0.16λg×0.23λg，其中λg是在最低频率处的波导波长。在本设计中，采用的仿真工具为ANSYS Electronics 18.0，测试设备是是德科技矢量网络分析仪N5244A。图6为设计的滤波器的仿真和测试结果。设计的可调滤波器在0.83～2.15GHz能够实现连续可调，且相对带宽在8.7%～9.3%内变化，变化幅度很小，此图给出了可调过程中的四个状态。此外可以看到，在中心频率的调节过程中，由于电磁混合耦合以及源与负载耦合一直存在，因此，三个传输零点一直存在。且通过调节变容管Cv3来改变源与负载耦合强度，三个传输零点相对于通带的位置几乎不变。这一方面证明了三个传输零点的自适应性，另一方面也说明该可调滤波器在整个可调范围内均保持高选择性和良好的带外抑制度。测量出的回波损耗在整个频率调节范围内优于23dB，插入损耗为2.3～3.2dB。表1为四个调节状态的性能参数以及控制电压。表2总结了本文所设计的可调带通滤波器与之前发表文献的对比。可以看出，本文设计的可调滤波器频率可调范围可达88.6%，通带选择性较好，而且尺寸也很小。