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TechnicalFeature 技术特写

S21 DB(|S2,1|) SUBCKT
–30 Rlength=0.07878 ID=S1
DB(|S2,1|)
Rlength=0.07883 XFMR NET=”ANA_COUPLING” XFMR
–40 DB(|S2,1|) ID=X1 G SP2=0.125 ID=X2
Rlength=0.07873
Port N=N1 N=N1
–50 P=1 1 1:n1 3 1 2 3 n1:1 1 Port
Z=50 Ohm P=2
–60 Z=50 Ohm
2 4 4 2
–70
27.8 27.9 28.0 28.1 28.2 CAP CAP
Frequency (GHz) ID=C1 ID=C2
N1=35 C=C1 pF C=C2 pF
m1: 28.0214 GHz, –30.85 dB C1=0.000614693773294939
m2: 28.0483 GHz, –31.17 dB C2=0.00057077657585845
m3: 27.9539 GHz, –31.17 dB
1
图5：谐振器EM分析的仿真结果。
插入损耗。估计的插入损耗约为0.25 dB。

（3）
2
其中
Δf：滤波器的等纹波带宽 图6：引入端口用于耦合谐振器的端口调谐。
Qu：谐振器的预期平均空载Q。
g i ：归一化的低通滤波器组件值， ∆f: 1.215 GHz, Spacing = 0.85 in. 8
由表1中给定的纹波计算而来。 0
EM仿真的模型中缺少对制造因素 –10 m1 m2 6
（例如表面粗糙度和电镀细节）的准确 –20 |Y(1,1)| Coupling
|Y(2,2)| Coupling
计算，因此带内插入损耗可能高于该初 DB(|S(2,1)|) 4
–30
始估计。该模型将理想电导率的80％作 Coupling
–40 2
为起点。镀银的质量取决于制造工艺。
来自制造和测试的滤波器所得的测量数 –50 f 0 Shifted to 28.074 GHz 0
据可用于调整模型电导率。 –60 27.0 27.5 28.0 28.5 29.0
27.0 27.5 28.0 28.5 29.0 Frequency (GHz)
Frequency (GHz)
模拟耦合系数
(a)
根据表1中的Chebyshev低通滤波器
参数值（g），使用2.85％带宽，分别根 ∆f: 0.38 GHz, Spacing = 0.125 in.
据公式3和4计算出谐振对的外部Q (Q ex ) 0 m3 m4
和耦合系数（k ij ）。 –10 28.0
Frequency (GHz)
–20
DB(|S(2,1)|)
–30
Coupling 图8：使用优化来调整c1和c2值以解决f o
–40 移位问题。
（4）
–50
–60
27.0 27.5 28.0 28.5 29.0 和输出端口，如图6所示。
Frequency (GHz) 两个谐振器是完全相同的，并且在
频率f 0 处谐振。谐振器之间的耦合导致
m1: 27.466 GHz Ref
m2: 1.2145 GHz Delta 谐振频率的位移∆f，称为耦合带宽。通
m3: 27.817 GHz Ref 过将耦合带宽除以滤波器的纹波带宽，
m4: 0.814 GHz Delta
(b) 获得归一化的耦合系数。归一化耦合系
数除以中心频率提供了Chebyshev低通耦
图7：封闭在金属腔中并耦合到输入和输 合系数。谐振频率出现在两个峰值之间
出端口的两个谐振器的模拟传输特性。
的中点，如图7所示。
这些计算值提供了物理设计的目 谐振器间隔越近，峰值越远，也
标。下一步是使用耦合谐振器的EM模型 对应更高的耦合。随着谐振器移动相隔
建立耦合系数设计曲线，以确定必要的 越远，耦合逐渐变弱，而且在原始谐振
间隔。 频率下两个峰值合并在一起。还可以看
根据初始谐振器研究的两个谐振器 出，在谐振器间隔减小到85密耳时，左
封闭在金属腔中，并松散地耦合到输入 边图上的峰值之间的中心频率向上移动

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