微带滤波器与耦合器电路的设计，制作与测量

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今日的微波设计者使用多种工具以帮助自己实现有效的电路和系统设计。他们借助的资源包括他们的参考书库，功能强大的EDA软件，电磁（EM）分析工具，以及 他们的个人经验。通常，他们的设计需要通过制作最终的电路板成品，并对其进行测试来得到验证。我们用不同的设计方法设计了两种微带电路，并且利用电路板雕 刻机快速制作了样品；根据两个样品的测试结果的比较来判断这两种设计方法的优劣。
       
       
        要求设计的样品是经典的发夹式滤波器，带宽要求在3.7 到4.2GHz；还有一个1到8GHz单向耦合器，我们使用了Schiffman锯齿技术来减小它的尺寸。发夹式滤波器使用Agilent公司的 ADS1.3[1]来做设计和模拟，而平面电磁分析则利用Sonnet Lite [2]完成。与此不同，耦合器的设计从已有的阶梯线耦合器开始，采用了设计规则变换的方法来完成。以上的两个电路都使用了LPKF激光电子的 ProtoMat C100HF电路板雕刻机完成制作。结果使用HP (Agilent) 8753E网络分析仪做了测量。
       
         
        设计实例 #1:一个3.7GHz到4.2GHz的发夹式滤波器

        这个滤波器要求在3.7GHz到4.2GHz波段内平直响应，并且插损和回损要求控制在16dB以内。我们选择了经典的发夹式设计，因为经验告诉我们，它能够达到所要求的性能和尺寸。
       
       
        这个滤波器使用ADS1.3设计，设计图见图1。这个当然就是我们所熟悉的发夹式设计。滤波器所占据的面积大约是0.5*1.2 英寸，另外还要加上发夹电路外足够大的面积来保持介电特性的一致性。
       
<div class="image" style="width: 296px; text-align: center;">                                             图1 使用ADS1.3设计的3.7到4.2GHz发夹式滤波器。