同轴腔体窄带带通滤波器快速设计方法

２０１３年８月

舰船电子对抗

ＳＨＩＰＢＯＡＲＤ ＥＬＥＣＴＲＯＮＩＣ ＣＯＵＮＴＥＲＭＥＡＳＵＲＥ

Ａｕｇ．２０１３

Ｖｏ１．３６ Ｎｏ．４

第３６卷第４期

同轴腔体窄带带通滤波器快速设计方法

张 强 ，张贞鹏 ，李 伟

（１．中国电子科技集团公司１３所，石家庄０５００５１；２．空军驻石家庄地区军事代表室，石家庄０５００５１）

｝口

摘要：为了满足卫星用滤波器研制周期短、可靠性高的要求，提出了一种快速设计经典同轴腔体滤波器的方法。该

方法通过原型滤波器查表可以计算滤波器节数、耦合常数、群时延、单腔谐振频率、单腔Ｑ值等初始值；通过使用三

维电磁（ＥＭ）仿真软件得到单腔调谐钉长度和加载电容值的对应关系、两个腔体间耦合系数及端口抽头高度等模型

ＳｎＰ参数；通过电路仿真软件使用集总元件对电容加载的量值进行优化，极大地提高了仿真的速度。最后使用该协

同仿真方法设计一同轴腔体滤波器，并对仿真结果进行了验证。

关键词：同轴腔体滤波器；协同仿真；谐振；三维电磁；建模

中图分类号：ＴＮ７１３．５ 文献标识码：Ａ 文章编号：ＣＮ３２—１４１３（２０１３）０４—００９５—０６

Ｆａｓｔ Ｄｅｓｉｇｎ Ｍｅｔｈｏｄ ｏｆ Ｃｏａｘｉａｌ Ｒｅｓｏｎａｔｏｒ Ｎａｒｒｏｗ Ｂａｎｄ—ｐａｓｓ Ｆｉｌｔｅｒ

ＺＨＡＮＧ Ｑｉａｎｇ ，ＺＨＡＮＧ Ｚｈｅｎ—ｐｅｎｇ ，ＬＩ Ｗｅｉ。

（１．Ｔｈｅ １３ｔｈ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ ＣＥＴＣ，Ｓｈｉｊｌａｚｈｕａｎｇ ０５００５１，Ｃｈｉｎａ；

２．Ａｉｒ Ｆｏｒｃｅ Ｒｅｐｒｅｓｅｎｔａｔｉｖｅ Ｏｆｆｉｃｅ ｉｎ Ｓｈｉｊｉａｚｈｕａｎｇ Ｄｉｓｔｒｉｃｔ，Ｓｈｉｊｉａｚｈｕａｎｇ ０５００５ １，Ｃｈｉｎａ）

Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎ ｏｒｄｅｒ ｔｏ ｓａｔｉｓｆｙ ｔｈｅ ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔ ｏｆ ｓｈｏｒｔ ｄｅｓｉｇｎ ｐｅｒｉｏｄ ａｎｄ ｈｉｇｈ ｒｅｌｉａｂｉｌｉｔｙ ｏｆ ｆｉｌｔｅｒｓ

ｕｓｅｄ ｆｏｒ ｓａｔｅｌｌｉｔｅ ｆｉｌｔｅｒｓ，ａ ｆａｓｔ ｄｅｓｉｇｎ ｍｅｔｈｏｄ ｏｆ ｃｌａｓｓｉｃａｌ ｃｏａｘｉａｌ ｒｅｓｏｎａｔｏｒ ｆｉｌｔｅｒ ｉｓ ｐｒｅｓｅｎｔｅｄ ｉｎ ｔｈｉｓ

ｐａｐｅｒ．Ｔｈｅ ｉｎｉｔｉａｌ ｖａｌｕｅｓ ｏｆ ｄｅｓｉｇｎ ｐａｒａｍｅｔｅｒ ｓｕｃｈ ａｓ ｔｈｅ ｎｕｍｂｅｒ ｏｆ ｆｉｌｔｅｒ ｓｅｃｔｉｏｎ，ｃｏｕｐｌｅｄ ｃｏｅｆｆｉ—

ｃｉｅｎｔ，ｇｒｏｕｐ ｔｉｍｅ—ｄｅｌａｙ，ｓｉｎｇｌｅ—ｃａｖｉｔｙ ｒｅｓｏｎａｔｅ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ａｎｄ Ｑ－ｆａｃｔｏｒ ｃａｎ ｂｅ ｏｂｔａｉｎｅｄ ｆｒｏｍ ｔｈｅ ｐｒｏ—

ｔｏｔｙｐｅ ｆｉｌｔｅｒ ｔａｂｌｅ；ｔｈｒｏｕｇｈ ３Ｄ ｅｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｓｍ（ＥＭ）ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ ｓｏｆｔｗａｒｅ，ｔｈｅ ｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇ ｒｅｌａ—

ｔｉｏｎｓｈｉｐ ｂｅｔｗｅｅｎ ｔｈｅ ｌｅｎｇｔｈ ｏｆ ｓｉｎｇｌｅ—ｃａｖｉｔｙ ｔｕｎｉｎｇ ｓｃｒｅｗ ａｎｄ ｌｏａｄｅｄ ｃａｐａｃｉｔｙ ｖａｌｕｅ，ｃｏｕｐｌｉｎｇ ｃｏｅｆｆｉ—

ｃｉｅｎｔ ｂｅｔｗｅｅｎ ｔｗｏ ｃａｖｉｔｉｅｓ ａｎｄ ＳｎＰ ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ ｏｆ ｍｏｄｕｌｅｓ ｓｕｃｈ ａｓ ｔａｐ ｈｅｉｇｈｔ ｏｆ ｐｏｒｔｓ ｃａｎ ｂｅ ｏｂ—

ｔａｉｎｅｄ；ｔｈｒｏｕｇｈ ｔｈｅ ｃｉｒｃｕｉｔ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ ｓｏｆｔｗａｒｅ，ｔｈｅ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ ｔｉｍｅ ｃａｎ ｂｅ ｇｒｅａｔｌｙ ｓｈｏｒｔｅｄ ｂｙ ｕｓｉｎｇ

ｌｕｍｐｅｄ ｅｌｅｍｅｎｔｓ ｔｏ ｏｐｔｉｍｉｚｅ ｔｈｅ ｌｏａｄｅｄ ｃａｐａｃｉｔｙ ｖａｌｕｅ．Ｆｉｎａｌｌｙ ａ ｃｏａｘｉａｌ ｒｅｓｏｎａｔｏｒ ｆｉｌｔｅｒ ｉｓ ｄｅｓｉｇｎｅｄ

ｂｙ ｕｓｉｎｇ ｔｈｉｓ ｃｏｏｐｅｒａｔｉｎｇ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ ｍｅｔｈｏｄ ａｎｄ ｔｈｅ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ ｒｅｓｕｌｔ ｉｓ ｖａｌｉｄａｔｅｄ．

Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｃｏａｘｉａｌ ｒｅｓｏｎａｔｏｒ ｆｉｌｔｅｒ；ａｓｓｏｃｉａｔｅｄ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ；ｒｅｓｏｎａｎｃｅ；３Ｄ ｅｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｓｍ；ｍｏｄｅｌｉｎｇ

０

设计，所以使得研制周期中的相当一部分时间花费

在仿真计算中，影响了研制周期。

微波滤波器是雷达系统、卫星通信系统、测量系 为了缩短同轴腔体滤波器的仿真时间，本文提

出了一种使用三维电磁仿真软件和电路仿真软件结 统等必不可少的组成部分，一般被用来分开或整合

合使用的设计方法，可以提高滤波器的设计速度。

最后对该设计方法进行验证，证明该方法的正确性。 短，对于滤波器这种不能系列化生产的产品研制速

不同频段的信号Ｌ】］。随着通信设备研制周期的缩

度提出了很高要求。对于腔体滤波器来说，目前的

设计方法都是使用仿真软件对滤波器进行电磁仿

真，然后再进行实物加工调试。由于三维电磁仿真

计算量大，目前的硬件条件还不能支持快速的仿真

设计方法理论分析

同轴腔体窄带带通滤波器的模型图如图１所

示，它可以看做一系列谐振腔的组合。每个谐振

收稿日期：２０１３一Ｏ６一Ｏ８

９６ 舰船电子对抗 第３６卷

３４５６７８

杆代表一个谐振腔，谐振于滤波器的中心频率附

近；谐振腔的谐振频率决定滤波器的中心频率，Ｑ 法的本质就是将３Ｄ电磁（ＥＭ）软件中的模型Ｓ参

维仿真软件（ＡＤＳ）中进行优化。所以快速设计方

数提取到电路仿真软件中，使用集总元件对电容加

载的量值进行优化。 谐振腔的耦合量，端口处的探针决定滤波器与外

１．１ 根据设计指标确定滤波器的初值

值影响滤波器的插入损耗［２］。耦合膜片控制相邻

界的耦合，耦合量决定滤波器的带宽。所以在设

计滤波器的过程中，重点设计单个谐振腔的谐振

频率、Ｑ值以及各个谐振腔之间耦合量和边缘谐

振腔与外界的耦合。

Ｕ 麒 片 １ Ｕ

一一 － －

已知滤波器的中心频率、带宽、插入损耗、波纹、

带外抑制度等，通过原型滤波器查表可以计算滤波

器节数、耦合常数、群时延、单腔谐振频率、单腔Ｑ

值［３ 等：

．

崖 ’Ｕ

Ａｗ一（叫 一ｗ ）／ — （１）

ｌｎｕ｝１｝ｌ

Ｋ ＝／Ｘｗ／￣／ｇ ｇ （２）

０６ ３５６０２０７８

ＯＯ０ Ｏ

Ｑ 一ｇｏｇ１／Ａｗ （３）

０３２Ｏｌ７７Ｏ８４

∞ ” ：２ ∞

Ｏ００ Ｏ

ＯＯ００

８５５｛

式中： 和叫 为滤波器的通带边缘频率；Ａｗ为滤

波器的相对带宽；ｇ 、ｇ 为原型滤波器值；Ｋ ，为第ｉ

谐振腔１ 谐振脏２ 谐振腔３ 谐振腔”

ｌ０ｌｌ２２２２２

２７３ｌ

Ｏ９４７

谐振腔和第Ｊ谐振腔之间的耦合系数；Ｑ 为滤波器

２ ２２４，。２ ６２Ｏ

２３７ｌ 卫卯 舛 ５６９４４ ｎ

ｌＯｉ｛

图１仿真建模原理图

与外界的耦合系数。

ＯＯ

谐振腔上的调谐螺钉用于调试滤波器的谐振频

考虑到使用查表和计算的方法相对麻烦，为了

方便，可以将计算过程编人Ｅｘｃｅｌ中，如图２所示。

ｌｌｌｌ２２２

Ｏ４６０７９７９

∞ 卯 佗

Ｏ７８４２６９２

躲

∞

率，因为该螺钉的作用等效为１个电容，所以也成为

电容加载。螺钉深入的长短反映了电容加载的大

小。在后续的设计过程中，将该螺钉的长度放在二

Ｃｈｅｂｙｃｈｅｖ ｇ ｖａｌｕｅｓ＆Ｃｏｕｐｌｉｎｇ Ｃｏｅｆｉｃｉｆｅｎｔｓ（ｖｅｒ １ １）

Ｏ

通过输入已知参数，就可以很轻松地得到滤波器节

２７４２６２７

数、耦合常数、群时延、单腔谐振频率、单腔Ｑ值等

参数。

［二 ］ｄＢ

，～２４９６

｛，０２

Ｑ Ｉ＝５［珏０亟００口Ｉ ｅ

Ｎ ｇｌｔｏｇ，￣．１ ｇｉ ｇ４ ｇｏ 散 ｇｓ

３ ２ ８１ ０ ８５３ ４ ０００ １０３ ９ Ｏ ８５３ ４

４ ４ ５７ ２９２ ３

５ ６ ４９

６ ８．４０ ０ ９９５ ８ ４１３ １

７ ｌＯ．４０ １．００９ ７ ０００ ｌ ９４１ ４ Ｌ０００ ０

８ １２．３４ ｌ Ｏｌ８ ９ ０００ ４５１ ８ １ ９６８ ２ ０．８３３ ６

９ ｌ４ ３７ １ ０２５ ２ ０００ ｌ ９８５ ２

１０ ｌ６ ３２ ４６８ ９ ｌ ９９６ ７ ｌ ６３３ ７ ０ ８４２ ６ ｌ ２２２ ２

ｌ１ ｌ８３６ １ ０３３ ２ ０００ ４７４ １

ｌ２ ２Ｏ＿３２ １．Ｏ３５ ８ ０００ ４７８ １ ２ ０１０ ９ １ ７２９６ １ ６４５ ３ １ ８０６ ５ ０ ８４７ ５ １ ２２２ ２

Ｃ 匝要＝＝］ＭＨｚ ＢＷ

Ｏ．９３３ ２ ０００ ｌ ５７９ ５

０ ９７３ ２ ０００ ３７２ ３ １ ８０３ ２

１．Ｏ２９ ８ ０００

ｇ， ｇ６

０ ０４４ ｄＢ

２５ ５４３

∞

０００ １ ８９５ ０

４３６ ８

４６１ ８

２．００４ ９ １ ６９８ ７ １ ４７４１ １ ０３３ ２ １ ０００ ０

ｇｌｉ ｇｌ ２ ｇ１３

ｌ ４６１ ８

１．０００ ０

Ｑ ＆岛

Ｎ Ｌｏｓｓ（ｄＢ） ｌ Ｋ６ Ｋ ８ “９ Ｋ９ｌｏ Ｋｌ０ｌ１ Ｋ１１ｌ２

ｌ２ ｊ４

＾２

‘ ６

［） ２

Ｏ．２６ ０１０５ ３５ Ｏ．ｏ０９７６

０．４２ ０１００７５

０ ６Ｏ ０．０９８ ６６ ０．００８ ２０ ０ ００６ ０２

Ｏ ７７ ０．０９７ ５３ ０ ００５ ７９ ０．００５ ５３

０．９５３ ０ ０９６ ８６ ０．００７ ８６ ０．００５ ６７ ０ ００５ ３４ Ｏ ００５ ６７

１．１３ ０ ０９６４２ ０．００７ ７９ ０ ００５ ６０ ０ ００５ ２５

ｌ ３２ ０．０９６ｌ２ ０．００７７４ ０ ００５ ５６ ０ ００５ １９ ０．００５ ０９ ０．００７７４ １０８．２３

１．５Ｏ ０ ０９５ ９１

１．６８ ０．０９５ ７５

ｌ ８６ ０．０９５ ６３

Ｇｒｏｕｐ Ｄｅｌａｙ

ｒ１

Ｏ．０Ｏ９ ７６

０．００８ ６３ ０ ００６ ６３ ０．００８ ６３

０．００７９９

０．００７ ７０ ０．００５ ５３ ０．００５ １６

０．００７ ６８ ０ ００５ ５ｌ ０．００５ １３ ０．００４９７

０．００７ ６６ Ｏ．ｏ０５ ４９ ０００４９４ ０ ００４９９ ０．００５１２ ０．００５４９ ０ ００７６６

０ ００６ ０２

０ ００５ ２５

０．００５ １２

０．００７ ９９ ｌ０５ ｌ２

０ ００５ ０１ １０８．７１

０．００５５３ ０．００７７０

０ ００５１３ ０ ００５５１ ０ ００７６８

９０ Ｏ９

９８ ５２

ｌＯ２ ７４

１０６ ５９

ｌ０７ ５６

ｌＯ９ ０７

１０９．３４

ｔ６ ｈ｜８ ｔ９

９．００９ ６

１０．５４７ ７

１１．２００ ２

ｌ１．５３３ ８

１１ ７２７ ０

１１．８４９１

１１ ９３ｌ ２

ｌ１ ９８９１

１２ ０３ｌ ５

１２ ０６３ ６

５１．２４１ ０

５３，０７０ ４ ７３ ２６８ ９

５３．８６２ ３ ７５ ５０７ ４ ６５．８９３ ８

５４．２８９ ６ ７６ ４７６ ２ ６７ ７１８ ｌ ９１ ２２０ ６

图２ Ｅｘｃｅｌ计算初始值

第４期 张强等：同轴腔体窄带带通滤波器快速设计方法 ９７

Ｚ

１．２确定单个谐振腔的结构

根据１．１中单腔谐振频率、单腔Ｑ值以及对滤

波器体积的要求，设计出单个谐振器的结构。通过

３Ｄ ＥＭ仿真软件的本征膜方法可计算谐振腔的谐

振频率和Ｑ值，保证可实现最终的设计目标。

Ｚ

图５相邻腔体耦合系数仿真

ｆ ２一ｆ ２

Ｋ一 （４）

Ｊ Ｐ Ｉ ＪⅢ

１．３．２端口抽头高度的确定

边腔与外界的耦合是用Ｋ。 和Ｋ 来表示的，在

罔３ ＣＳＴ软件仿真

操作中，只需用群时延ｔ。就可以了。ｔ 可以从低通

滤波器原型滤波器ｇ值和相对带宽△ 计算得出：

￡．一 （５）

Ａｗ

根据图３的结构模型，在谐振腔的顶部加入集

总参数电容，分别仿真谐振腔谐振频率。在相同谐

振频率下得到螺钉长度和加载电容值的对应关系，

如图４所示。

如图６（ａ）所示，通过调整耦合圆盘伸入的长度

和内导体的高度，使群时延最大值位于ｆｏ一２ ＧＨｚ

处，且其最大值与ｔ 一２２．７ ｎｓ相等，这样就可以确

定抽头的高度，调好的群时延如图６所示。

１．４整体模型仿真和优化

滤波器的全部主要参数已经得到，在３Ｄ ＥＭ

仿真软件中进行整体建模，此时该滤波器除了具有

输入、输出端口外，还应该在每个谐振腔的顶端加入

端口，将仿真的ＳｎＰ文件导出。

图４ 电容加载电路仿真

在电路仿真软件ＡＤＳ中建模，采用Ｓ参数仿

真方法，使用从３Ｄ ＥＭ仿真软件中导出的ＳｎＰ文

件，并在对应谐振腔的端口上加入对地耦合电容。

优化耦合电容可以得到需要的滤波器曲线。

１．３端口和耦合系数的三维实现

此部分是关键所在，主要使用ＣＳＴ软件强大的

场计算功能、ＡＤＳ软件的电路计算和优化功能。

１．３．１ 相邻腔体耦合系数确定

２个相同的腔体模型放在一起，如图５所示。

对照１．２节中的数据可得到每个调谐螺钉的深

度，从而得到三维仿真软件中的滤波器结构参数。

中间通过缝隙连接，使２个腔体中的电磁能量可以

交换，便构成了耦合。其中耦合分电耦合与磁耦合，

即电容耦合与电感耦合。

图５中２个同轴腔体中间开缝，缝宽改变就可

２ 设计实例

下面用一个设计实例来说明上面的设计过程。

２．１ 设计指标

改变耦合系数。先设 ｚ面（即缝所在的面）为电

壁，用本征模解算器求出第１个模式的谐振频率，令

其为／ ；再设 ｚ面为磁壁，算出第１个谐振频率，

作频率：６７０～７２０ ＭＨｚ；ｌ ｄＢ带宽：≥

５０ ＭＨｚ；插损：≤１ ｄＢ＠６７０～７２０ ＭＨｚ；驻波：≤

１．５＠６７０～７２０ ＭＨｚ；带外抑制：≥４０ ｄＢｃ＠ＤＣ～

６３５ ＭＨｚ＆７４５～１ ５００ ＭＨｚ。

令其为－厂 ，于是２个谐振腔之间的耦合系数Ｋ可

９８ 舰船电子对抗 第３６卷

颍事，ＧＨｚ

（ｂ）

图６抽头仿真

腔谐振器Ｑ值为３ ０００时，插入损耗为０．１ｌ ｄＢ，考 原型滤波器值、耦合系数和插入损耗以及群时延的

虑上波动，可以满足指标要求。表ｌ、表２及表３是 原始参数。

表ｌ原型滤波器值

ｇｏ ｇ’ ｇ２ ｇ３ ｇ ｇ５ ｇ６ ｇ７

１．０００ １．１６８ ｌ １．４０４ ０ ２．０５６ ２ １．５１７ １ １．９０２ ９ Ｏ．８６１ ８ １．３５５ ４

表２耦合系数和插入损耗

插入损耗（ｄＢ） Ｑｎ Ｋ１２ Ｋ２３ Ｋ３４ Ｋ４５ Ｋｓ６

Ｏ．１８ ０．２４８ １７ ０．０５６ １８ ０．０４２ ３４ ０．０４０ ７３ ０．０４２３ ４ Ｏ．Ｏ５６ １８

表３ 群时延

ｆｌ ｆ２ 如 ｆ５

因为使用的单腔参数为２０ ｍｍ×１８ ｍｍ×４０ ｍｎｌ，

所以耦合系数Ｋ。 的仿真模型和上面使用的模型不

６５．２８１ ７ １４．８７２ ８ １７．８７５ ９ ４１．Ｏ５３ ３ ３７．１９２ ２

同，考虑到耦合的方向不同，所以使用的仿真模型如

图８所示。

Ｚ

２．３端口和耦合系数的三维实现

从上面的滤波器初始数据可以看出，Ｋ 一

Ｋ Ｋ 。一Ｋ 所以需要仿真的耦合系数包括Ｋ ：，

Ｋ。。，Ｋ 仿真使用的模型如图７所示。

Ｚ

图８耦合系数Ｋ。 仿真模型

图７耦合系数Ｋｌ ２和Ｋ２ 仿真模型

通过仿真可以看到：由耦合系数Ｋ。 ＝＝＝

０．０４０ ７３，从而可以得出Ｗ。 一４２．６ ｍｍ。抽头结构

通过仿真可以看到：由Ｋ 一Ｋ 一Ｏ．０５６ １８，可

以得出１腔和２腔间的耦合缝隙宽度等于５腔和６

腔间的耦合缝隙宽度，即叫１２一 ５６—１１．７ ｍｍ；同理

由耦合系数Ｋ 。一Ｋ ＝＝＝０．０４２ ３４，可以得出Ｗｚ。一

Ｊ４５—９．５ ｍｍ。

的仿真使用图９所示的仿真模型，通过２．２节可以

得到第一谐振器的群时延１４．８７２ ８ ｎｓ，所以对抽头

的高度进行调整，最后得到抽头高度为１５ ｍｌｎ。

２．４整体仿真

使用上面仿真得到的数据进行整体建模，模型

第４期 张强等：同轴腔体窄带带通滤波器快速设计方法 ９９

图９抽头仿真模型

如图１Ｏ所示。

Ｓ Ｐａｒａｍ

ＳＰｌ

Ｓｔａｒｔ ２００ ＩＨｚ

． ． ． －

一一，一

一

ｌ ２ ３ ４

０ ０ ０ ０

Ｏ Ｏ Ｏ Ｏ Ｏ

图１１ ＡＤＳ仿真原理

图１０滤波器仿真结构

将三维电磁仿真软件（ＨＦＳＳ）仿真的Ｓ８Ｐ文件

导出，在ＡＤＳ中建立如图ｌ１所示的电路结构图，在

图中的ＳｎＰ空间中导入Ｓ８Ｐ文件。将谐振腔中的

一

５０ ０

Ｉ， ｊ

ｊ

－

鲁兽．６０．０

．

７０．０

８０．Ｏ

频率＝６９５．０Ⅶ

ｄＢＳ ６０３

（

Ｉ２７

（）

！

）

．．

电容加载效应使用６个集总电容代替，进行优化，得

到滤波器的曲线如图１２所示。在ＨＦＳＳ中得到的

滤波器的主要物理尺寸如表４所示。

—

—

—

．

一

９Ｏ Ｏ

’—ｒ一’ｒ—ｒ—一一…一—ｒ］一１—

ｌ００．Ｏ

６００ ６２０ ６４０ ６６０ ６８０ ７００ ７２０

频率／ＭＨｚ

图１２ ＡＤＳ仿真结果

表４滤波器主要尺寸

变量 值（Ｆｌｉｍ） 描述 变量 值（ｒａｍ） 描述

ｎ ２Ｏ 腔体宽度 ＾ 调试用 调谐螺钉６的长度

６ １８ 腔体长度 ２．５ 调谐螺钉半径

Ｃ ４Ｏ 腔体高度 ｒｐ ３ 柱体内腔半径

ｈ １５ 同轴接头距底部的长度 Ｒ ８ 柱体的半径

ｈ Ｉ 调试用 调谐螺钉１的长度 ｈｐ ２３．５ 柱体的高度

ｈ６２ 调试用 调谐螺钉２的长度 ｔ １ 模片的厚度

ＪＩ２棚 调试用 调谐螺钉３的长度 ＺＵＩ２ ｌ１．７ 谐振腔１和２的宽度

ｈ 调试用 调谐螺钉４的长度 Ｗ２３ ９．５ 谐振腔２和３的宽度

ｈ＾５ 调试用 调谐螺钉５的长度 叫３４ １２．６ 谐振腔３和４的宽度

ｌ０Ｏ 舰船电子对抗 第３６卷

２．５ 验证

经过调试后进行实物测试，得到滤波器的测试曲线

如图１４所示，可以看出滤波器满足设计要求。带内

插入损耗为０．８ ｄＢ，回波损耗小于１８ ｄＢ。

考虑到腔体滤波器长度要尽量小，且采用折叠

的结构形式，如图１３所示。

３ 结束语

本文提出了利用电路仿真软件和３Ｄ ＥＭ（ＨＦ—

ＳＳ）进行联合仿真同轴腔体滤波器的方法和步骤，

然后通过一个六腔滤波器的设计具体说明了该设计

方法。通过加工测试，可以得到设计的滤波器实测

数据和设计要求比较吻合，这证明了该方法的有

效性。

图１３滤波器外形图

图１４测试曲线

同时使用该方法可以大大提高仿真同轴腔体滤

波器的速度，缩短研制周期，对滤波器的制作和设计

具有很大的实用意义。

参考文献

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