以13GHz~16.5GHz带通滤波器为例,其结构示意图见图5。图6是利用ANSOFT公司Ensemble两维半微波仿真软件获得的仿真曲线,仿真结果表明设计的13GHz~16.5GHz带通滤波器带内回波损耗约为9dB,带外抑制优于66dB。设计完成的13GHz~16.5GHz带通滤波器最细带线宽度为0.178mm,最小缝隙为0.084mm,目前的微带制作工艺完全可以保证这个量级尺寸的加工精度和批次一致性。试制各级带通滤波电路,并利用测试夹具进行了测试确认。图7是13GHz~16.5GHz带通滤波器测试曲线,其通带频率与仿真结果一致;扣除夹具插入损耗后,带通滤波器插入损耗优于4dB,因为是开腔测试,频率高端带外抑制的测试结果只能作为定性参考,前端组件最终测试镜频抑制优于65dB。
分段开关滤波电路设计时,应选用低插入损耗、高通道隔离的单刀多掷开关,避免因开关隔离度不够而导致通道隔离度变差,进而影响镜频及串扰信号的抑制度,必要时应增加单刀单掷开关。
3、测试结果
宽频带微波接收机前端组件的设计是一个相对复杂的工程,需要综合考虑组件的噪声系数、镜频及杂波抑制、输入功率压缩点、变频损耗平坦度等多项技术指标。在前文设计方案、优化仿真的基础上,进行了器件优选、电路布局和结构设计,最终实现的100kHz~20GHz前端组件实物照片如图8所示,全频段变频损耗的测试曲线如图9所示。