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1、五阶高低阻抗线低通滤波器摘要：本文提出了一种工作在 74MHz 到 80MHz 频段的低通滤波五阶高低阻抗线低通滤波器， 通带内最大衰减为-40dB。此滤波器是通过HFSS仿真优化得到。文中给出了具体的参数与 仿真结果。关键词：五阶阶梯阻抗低通滤波器正文： 微波滤波器是用来分离不同频率信号的一种元件，其主要作用是一直不需要的信号，使 其不能通过滤波器，而只让需要的信号通过。在一定的频率范围内我们可以采用与微波滤波 器相应的集总参数的等效电路来分析微波滤波器的特性。如图 1 中所示的对称的五阶同轴高 低阻抗线滤波器，这种滤波器只要适当选取每段传输线的长度和它的特性阻抗（取决于内外 径大小），并按
2、照一定的顺序把它们级联到一块，就能实现在某个频带内进行滤波的功能， 此种滤波器可以等效为由一系列串联电感和并联电容组成的电路（如图二），可以看出这是 一个低通滤波电路。图一中的结构说明：长度为h的部分是特性阻抗为Z=50Q的同轴传输线，其内直径 C为d_in，外直径为d_out；长度为hl的部分是低阻抗传输线，其内直径为dl,外直径与特 性阻抗为Z的传输线相同；长度为h2的部分是高阻抗传输线，其内直径为d2,外直径也 C与特性阻抗为Z的传输线相同；长度为h3的部分是低阻抗传输线，其内直径为dl，外直C径与特性阻抗为Z的传输线相同；同轴线内外导体之间灰色部分填充了 teflon介质作为支C撑，其
3、相对介电常数为2.1；同轴线内外导体之间白色部分为空气。d out业h3h1h1图一LLLLL图二经过HFSS建模，仿真，并优化得到了图三，图三中蓝色曲线为S11，红色曲线为S21, 纵坐标为衰减dB值，横坐标为频率，可以看到在74到80MHz的范围内S11值低于-40dB, S21在145MHz处可达-30dB，蓝色曲线中有两个谐振频点，分别为74.9 MHz和79MHz， 图三中对应的各参数值如下：d_in=33.4； d_out=76.8； d1=66.8； d2=16.9； h=20； h1=85.9； h2=213.68； h3=221.73 （单位：mm）。2009Ansoft C
4、orporation14:34:15XY Plot 1HFSSDesignl图三通过可大量的仿真，发现了一些规律：h1适当增大会增加带宽（S11值低于-35dB）,适 当减小带宽减小，但两个频率点的S11值会变大;h2为213.68附近时两个谐振频率点处S11 值最小； h3 增大，两个谐振频率点的 S11 值会变小，但两个谐振频率点会越来越靠近，带 宽（S11低于-35dB）会变小。图三中的结果是确定基本参数后，通过反复调节h1和h3的 值得到的优化结果。结论：本文设计了一种五阶高低阻抗线低通滤波器，它实现了在74MHz到80MHz频段的低 通滤波，通带内S11为-40dB, S21在145MHz处可达-30dB。
五阶高低阻抗线低通滤波器
