椭圆函数微带低通滤波器设计与优势分析

"这篇论文探讨了椭圆函数微带低通滤波器的设计，由董利芳和朱庆福撰写，发表在电子科技大学电子工程学院。该设计在微波平面电路中有广泛应用，改进了传统的高低阻抗线结构滤波器，以实现更好的频率选择性和更紧凑的电路布局。论文中通过HFSS软件进行了仿真，显示新型滤波器具有更陡峭的过渡带和更宽的频带，同时减少了基板面积。关键词包括椭圆函数、频率选择性和衰减极点。文章指出，随着通信系统对频率资源需求的增长，滤波器的设计至关重要，特别是在低频段，需要选择性能优良的滤波器。椭圆函数滤波器相比传统的切比雪夫滤波器，在保持良好选择性的同时，能以较少的腔体数量实现更陡峭的带外抑制。" 在现代通信系统中，微波滤波器起着至关重要的作用，它们能够分离并筛选不同频率的信号。本文主要关注的是低通滤波器，这种滤波器在射频前端和中频之后使用，以去除高频成分。随着频率的升高和中频的提升，传统的LC低通滤波器性能下降，不再满足要求。因此，研究人员转向了微带线滤波器，尤其是椭圆函数微带低通滤波器。 设计中，椭圆函数滤波器的优势在于其无限衰减极点位于有限频率处，这意味着在保持与切比雪夫滤波器相似的频率选择性的同时，可以减少腔体数量，从而降低插入损耗并优化滤波器尺寸。论文通过比较巴特沃斯、切比雪夫和椭圆函数三种类型的低通滤波器，展示了椭圆函数滤波器在相同阶数下具有更陡峭的带外滚降和更好的阻带抑制。 设计过程涉及利用椭圆函数型低通原型，这种原型结合了切比雪夫低通滤波器在通带和阻带的特性，但其衰减极点不在无穷远，从而提供了更好的性能。通过HFSS（High Frequency Structure Simulator）软件的仿真，论文验证了新型滤波器在实际应用中的优势，包括更紧凑的结构和增强的滤波性能。 这项工作为微波滤波器设计提供了新的思路，尤其是在微波平面电路领域，椭圆函数微带低通滤波器有望成为提高系统性能和集成度的有效解决方案。