Ansoft HFSS解析小型高带外抑制微带滤波器设计与特性研究

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本文主要探讨了如何使用Ansoft HFSS软件进行小型、高带外抑制的PBG(Photonic Band Gap, 光子带隙)结构微带滤波器的设计与分析。作者赵平,来自上海航天局八0四研究所电子三室,针对无线通信时代的挑战,微波滤波器的需求日益增长,特别是对于频谱管理、EMI/EMC问题的解决方案,小型化、低成本和宽频带滤波器的研究具有重要意义。 文章首先介绍了滤波器的基本概念,滤波器根据其频率响应特性可以分为低通、高通、带通和带阻等类型。以带通滤波器为例,其响应函数的不同体现在传输零点的位置。Chebyshev函数滤波器零点在无限远处,而Elliptic和Quasi-Elliptic滤波器零点则位于有限频率并具有等波纹特性。选择滤波器类型时,需要权衡通带插入损耗、带外抑制和选择性等因素。 具体到Ansoft HFSS的运用,它是高级电磁场仿真软件,能够精确模拟滤波器的电磁行为。设计过程中,滤波器响应的选择影响着滤波器的性能,如级数较少的滤波器适合低Q值和较好的带外抑制,但通带边缘的插入损耗可能会较高。Chebyshev滤波器的带外抑制好但选择性较差,而Elliptic和Quasi-Elliptic滤波器虽然选择性优良,但在靠近通带边缘时插入损耗增加。 滤波器设计的关键在于找到最佳的平衡,可能需要通过调整级数、优化结构参数或利用PBG结构来实现小型化和高带外抑制。作者没有详述具体的PBG结构,但可以推测这种结构可能是通过控制光子在特定频率范围内的传播,从而达到抑制某些频率成分的目的。 这篇文章提供了一个使用Ansoft HFSS进行微带滤波器设计的理论框架,强调了滤波器选择和设计策略在实现高性能滤波器中的关键作用,并展示了在无线通信技术发展背景下,微带滤波器设计技术的实用性和重要性。