矩形波導E面金屬插片濾波器的CAD技術

摘 要:矩形波導E面金屬插片濾波器是毫米波波段的一種重要濾波器形式。利用計算機輔助技術設計矩形波導E面金屬插片濾波器，解決了傳統矩形波導E面金屬插片濾波器設計過程中自動化程度低，需要大量查表的問題，為這種類型濾波器的研制和生產打下了堅實的基礎。采用編寫的CAD程序完成一個濾波器設計實例，結果表明了用該程序設計E面濾波器的可行性。關鍵詞:矩形波導; 金屬插片; 模式匹配法; 高次模

中圖分類號:TN713-34文獻標識碼:A

文章編號:1004-373X(2010)18-0160-03

Computer Aided Design Technique of Rectangular Waveguide E-plane Metal Insert Filter

XU Guang-hui1， GAO Xiao-hui2，3， YU Tao2

(1. Xi’an Aerotechnical College， Xi’an 710077， China; 2. Xi’an Institute of Optics and Precision Mechanics of CAS， Xi’an 710119， China;

3. Graduate University of Chinese Academy Sciences， Beijing 100039， China)

Abstract: Rectangular waveguide E-plane metal insert filter is an important form of millimeter-band filter. CAD technique is used to design rectangular waveguide E-plane metal insert filter， which resolves the problem that less degree of automation in traditional rectangular waveguide E-plane metal insert filter design to check tables largely. It makes a stable basis for the development and manufacture of this type filter. The CAD program is used in an example， and the result can justify the given way to design E-plane filter.Keywords: waveguide; metal insert; mode-matching method; high mode

0 引 言

自從1974年Konishi[1]提出E面金屬插片濾波器以來，經過長期的發展，已經成為毫米波段廣泛使用的濾波器形式[2-3]。它結構簡單，易于批量生產，并具有優良的濾波特性，多年來不斷有人研究它的建模、設計及優化[4-5]。利用高精度的模式匹配法設計矩形波導E面金屬插片濾波器具有通帶插入損耗小，阻帶衰減大等優點[6-9]。傳統手工設計過程是根據要求的頻響效應計算低通原型，然后根據低通原型計算出各膜片的尺寸和各諧振腔的長度。在設計中不僅要根據所選低通原型查元件數值表，還需要根據阻帶衰減特性查表得出濾波器的節數。在計算機技術高度發展的今天，CAD已經被廣泛應用在各個領域，我國的研究人員也將這項技術引入到波導濾波器的設計領域[10]，但是僅限于濾波器設計中的部分工作，不能完成濾波器的全自動設計。這里編制了CAD程序，用以完成復雜的E面金屬插片濾波器的完整設計過程，該程序計算量小，使用方便，自動化程度高，大大提高了濾波器的計算速度和精度。……