LC电调带通滤波器的设计

・研究与设Ｃｑ－・　ＬＣ电调带通滤波器的设计　杨赤如，刘亚宁，陈晓阳　（航天二院２３所，北京１００８５４）　Ｄｅｓｉｇｎ　ｏｆ　ＬＣ　Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ　Ｔｕｎａｂｌｅ　Ｂａｎｄｐａｓｓ　Ｆｉｌｔｅｒ　ＹＡＮＧ　Ｃｈｉ—ｒｕ，ＬＩＵ　Ｙａ—ｎｉｎｇ，ＣＨＥＮ　Ｘｉａｏ—ｙａｎｇ　（Ｂｅｉｊｉｎｇ　Ｃｈａｎｇｆｅｎｇ　Ｓｕｒｆａｃｅ　Ａｃｏｕｓｔｉｃ　ｗｎ　Ｃｏｍｐａｎｙ．Ｂｅｉｊｉｎｇ　１００８５４．Ｃｈｉｎａ）　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｉｓ　ｐａｐｅｒ　ｄｅｓｉｇｎｓ　ａ　Ｌｕｍｐｅｄ　Ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ（ＬＣ）ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ　ｔｕｎａｂｌｅ　ｂａｎｄｐａｓｓ　ｆｉｌｔｅｒ　ｂｙ　ｅｍｐｌｏ—　ｙｉｎｇ　ａ　ｎｏｖｅｌ　ｄｅｓｉｇｎ　ｍｅｔｈｏｄ　ｏｆ　ｂｒｉｄｇｅ—ｃｏｎｎｅｃｔｅｄ　ｎｅｔｗｏｒｋ　ｍｅｔｈｏｄ．Ｉｔｓ　ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｓ　ａｒｅ　ｔｕｎａｂｌｅ　１　ｄＢ　ｂａｎｄ—　ｗｉｄｔｈ　ｆｒｏｍ　１１０—１２５　ＭＨｚ　ｔｏ　１１０－１５５　ＭＨｚ，ｓｍａｌｌ　ｖｏｌｕｍｅ　ｏｆ　２５　ｍｍ×１３　ｍｍ×７　ｍｍ．Ｉｎ　ａｄｄｉｔｉｏｎ，ｔｈｅｒｅ　ｉＳ　ｆｏｒｗａｒｄ　ｄｉｓｃｕｓｓｉｏｎ　ｏｆ　ｅｌｌｉｐｔｉｃ　ｂａｎｄｐａｓｓ　ｆｉｌｔｅｒ　ｏｆ　ｔｈｉｓ　ｎｏｖｅｌ　ｄｅｓｉｇｎ　ｍｅｔｈｏｄ，ｒｅｓｕｌｔｉｎｇ　ｉｎ　ａｎ　ｉｍｐｒｏｖｅｄ　ｍｅｔｈｏｄ　ｏｆ　ｓｙｎｔｈｅｓｉｚｉｎｇ　ａ　ｔｕｎａｂｌｅ　ｂａｎｄｐａｓｓ　ｆｉｌｔｅｒ　ｗｉｔｈ　ｂｅｔｔｅｒ　ｓｔｏｐｂａｎｄ　ａｔｔｅｎｕａｔｉｏｎ．　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ＬＣ　ｆｉｌｔｅｒ；Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ　ｔｕｎａｂｌｅ　ｆｉｌｔｅｒ；Ｂｒｉｄｇｅ—ｃｏｎｎｅｃｔｅｄ　ｎｅｔｗｏｒｋ　ｍｅｔｈｏｄ；Ｅｌｌｉｐｔｉｃ　ｂａｎｄｐａｓｓ　ｆｉｌｔ　ｒ　摘要：本文采用桥接网络法设计了一个ＬＣ电调带通滤波器，１　ｄＢ通带连续可调范围为：１１０～１２５　ＭＨｚ至１１０～１５５　ＭＨｚ、体积为２５　ｍｍ×１３　ｍｍ×７　Ｆｉｌｍ。对桥接网络法的椭圆类型滤波器做了深一层研究，找到了提高其矩形系数及带外抑制　的改进方法。　关键词：ＬＣ滤波器；电调滤波器；桥接网络法；椭圆类型带通滤波器　中图分类号：ＴＮ７１３＋５　文献标识码：Ａ　文章编号：１００２—８９３５（２００９）０６－－００４４－－０４　滤波器是一种二端口网络，它具有频率选择特　管用做电调滤波器的调谐元件，通过改变滤波器谐　性。目前由于在雷达、微波通讯中，多频率工作越来　振器上ＹＩＧ小球或变容管的电压达到所要求的电　越普遍，对频率的分隔要求也相应提高，系统要求滤　容值，从而实现调节滤波器的带宽及中心频率等性　波器具有高的Ｑ值和宽的可调带宽，且通带性能恶　能，满足系统需要。变容管Ｑ值比ＹＩＧ小球的Ｑ　化量很小。因此，可调滤波器作为一种新型的滤波　值低得多，因此１０　ＧＨｚ以上一般不用变容管做电　器，越来越受到重视。按调谐方式分，可调滤波器可　调滤波器的调谐元件。　分为机械调谐式、磁调谐式和电调谐式。电调滤波　梳状线可调滤波器如图１所示ｎ］，微带谐振器　器因为其调谐速度快、工作频带宽、体积小、易于集　１～　一端接地，另一端加载电容参与谐振，微带线０　成和成本低等优点，在通信、电子战和电子支援措施　与ｎ＋１为滤波器的输入输出阻抗变换器。通过Ｃ　等系统中有着广泛应用。　……Ｃ，的改变，滤波器中心频率将在一定范围内平　本文采用桥接网络的设计方法，结合ＥＤＡ软　移，达到调谐目的，从而实现可调滤波器。１　ＧＨｚ　件强大的优化功能，设计了一个ＬＣ电调带通滤波　以下的滤波器如果采用梳状线滤波器体积比较大。　器。采用变容二极管做为电调元件，１　ｄＢ通带连续　图２是一种可调滤波器的谐振单元原理图。Ｌ　可调范围为：１１０～１２５　ＭＨｚ至１１０～１５５　ＭＨｚ，体　和ｃ　，Ｌ　与ｃ　分别组成谐振节，它们决定着滤波　积为２５　ｍｍ×１３　ｍｍｘ　７　ｍｍ。　器的中心频率；Ｃ。是耦合电容，决定着滤波器的相　ｌ　电调滤波器基本原理　对带宽。如果希望滤波器相对带宽不变，只调节中　电调滤波器通常把钇铁（ＹＩＧ）小球和变容二极　心频率，则Ｃ。可采用固定容值的电容器或微带实　现，Ｃ　与Ｃ　分别用变容管或ＹＩＧ小球实现。文献　幽　二Ｑ鱼　Ｎ｝｛葺、　Ｈ｝Ｉ苫、．　ｆ／ＭＨｚ　ｆ／ＭＨｚ　（ａ）ｃｂ反向偏置电压２￣４Ｖ的ｓ２。幅频特性　（ｂ）ｃｂ反向偏置电压２－４Ｖ的Ｓ。　幅频特性　Ｎ譬窆、：　Ｎ｝｛＝＼：的　ｆ／ＭＨｚ　ｆ／ＭＨｚ　（ｃ】Ｃ　偏置电压４．５￣６　５Ｖ的ｓ２　幅频特性　（ｄ）ｃｂ反向偏置电压４．５－６．５　Ｖ的Ｓ　幅频特性　注：图中曲线Ｏ～１０分别对应反向偏置电压２～７　Ｖ，间隔为０．５　Ｖ的实测幅频特性　图６　ＬＣ电调滤波器实测结果　∞　∞　ｆ／ＧＨｚ　图７　８　ＧＨｚ可调滤波器设计结果　表１　Ｌｌ～Ｌ５尺寸　∞　晶　另外，如果滤波器要求高矩形度及高阻带抑制，　可以将图３所示的电路结构作为一个可调滤波器的　谐振单元，例如上述１　１０　ＭＨｚ可调滤波器再级联一　阶、两阶谐振单元的结果如图８中曲线２，３所示，其　ｒ，ＭＨｚ　中曲线１为单个谐振单元的情况。两级谐振单元的　图８一个，两个，三个谐振单元的ｓ。，幅频特性　原理图如图９所示。　豳　二　［２］张鹏飞，吴献忠．基于ＡＤＳ仿真的６７Ｏ～１３５０　ＭＨｚ电　调滤波器设计［Ｊ］．通信对抗，２００４，（４）：４１—４４．　［３］Ｉｎｄｅｒ　Ｂａｈｌ，Ｐｒａｋａｓｈ　Ｂｈａｒｔｉａ．郑新，赵玉洁，刘永宁，等　译，微波固态电器设计［Ｍ］．北京：电子工业出版社，　２００６．　［４］Ｂａｈｌ　Ｉ　Ｊ，Ｇｒｉｆｆｉｎ　Ｅ　Ｌ．Ｌｏｗ　Ｌｏｓｓ　Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃａｌｌｙ　Ｔｕｎａｂｌｅ　Ｂａｎｄｐａｓｓ　Ｆｉｌｔｅｒｓ　ｏｎ　ｔｈｅ　ＧａＡｓ　Ｓｕｂｓｔｒａｔｅ［Ｊ￣．Ｍｉｃｒｏｗａｖｅ　Ｏｐｔ　Ｔｅｃｈｎｏｌ　Ｌｅｔｔ，１９９２，（５）：３２８～３３０．　［５］Ｓａｄｈｉｒ　Ｖ　Ｋ，Ｂａｈｌ　Ｉ　Ｊ，Ｗｉｌｌｅｍｓ　Ｄ　Ａ．ＣＡＤ　Ｃｏｍｐａｔｉｂｌｅ　Ａｃｃｕｒａｔｅ　Ｍｏｄｅｌｓ　ｏｆ　Ｍｉｃｒｏｗａｖｅ　Ｐａｓｓｉｖｅ　Ｌｕｍｐｅｄ　Ｅｌｅ—　ｍｅｎｔｓ　ｆｏｒ　ＭＭＩＣ　Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ［Ｊ］．Ｊ　Ｍｉｃｒｏｗａｖｅ　Ｍｉｌｌｉ—　ｍｅｔｅｒ－Ｗａｖｅ　ＣＡＥ，１９９４，（４）：１４８—１６２．　［６］廖承恩．微波技术基础［Ｍ］．北京：国防工业出版社，　图９两个谐振单元的电路原理图　１９８Ｏ．　［７］成都电讯工程学院七系编．ＬＣ滤波器和螺旋滤波器的　参　考　文　献　设计［Ｍ］．北京：人民邮电出版社，１９７８．　［１］袁建荣，曹桂兴，吴须大．电调微带滤波器的一种简单　［８］森荣二著，薛培鼎译．ＬＣ滤波器设计与制作［Ｍ］．北　设计方法ＥＪ］．空间电子技术，２００５，（３）：６０—６４．　京：科技出版社，２００４．　收稿日期２００９～０５—２６　有机ＥＬ元件传喜讯低成本化又进一步　在少有好消息的有机ＥＩ　行业，最近从日本传来了两则喜讯。　一是卡西欧计算机与凸版印刷为量产有机ＥＬ显示器，将就中小尺寸显示器业务展开合作。卡西欧一　直致力于降低有机ＥＬ显示器成本，在２００４年的学会“ＳＩＤ”上，该公司发布了利用非晶硅（ａ—ｓｉ）ＴＦＴ和喷墨　技术形成的高分子型有机ＥＬ显示器。如果采用该技术能够实现量产，将具有划时代意义。　二是柯尼卡美能达将投建有机ＥＬ照明产品试产线。该公司计划采用柔性底板，利用涂布型卷对卷方　式量产。虽然技术难度很大，但得以实现的话可大幅降低成本。如果能将该技术应用于显示器，有机ＥＬ显　示器的成本或许会更快降低。　另一方面，据韩国调查公司Ｄｉｓｐｌａｙｂａｎｋ表示，凭借有源矩阵型有机ＥＬ显示器独占鳌头的韩国移动显　示器（ｓＭＤ）已开始筹划下一条生产线。将采用５．５代（１３２０ｍｍＸ　１５００ｍｍ）尺寸的玻璃底板来生产３０英寸　电视。在扩大底板尺寸的同时提高生产能力并利用量产效应降低制约低成本化的瓶颈——有机ＥＬ材料价　格，这正是三星式制胜策略。　但如果届时采用的技术是原有技术的延伸，即使底板尺寸提高１代，恐怕在成本方面仍然无法与液晶显　示器正面较量。从１０月份召开的学会“ＩＭＩＤ”上公布的情况来看，ＴＦＴ底板技术方面“ＳＧＳ（Ｓｕｐｅｒ　Ｇｒａｉｎ　Ｓｉｌｉｃｏｎ）”ＴＦＴ和氧化物ＴＦＴ都切实取得了进步，但“ＬＩＴＩ（Ｌａｓｅｒ　Ｉｎｄｕｃｅｄ　Ｔｈｅｒｍａｌ　Ｉｍａｇｉｎｇ）’’等有机ＥＬ元　件制造技术方面，大尺寸化道路仍然崎岖曲折。　２００９－０６．．．—　——．．．　．．．．．．］［．．．．．