利用單一類型的耦合實現準橢圓四頻濾波器

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傳統的帶通濾波器中,電耦合和磁耦合的極性可以通過調整半波長諧振腔的耦合位置來改變;然而,這種方法在實際設計中存在限制,特別是在需要創建有限傳輸零點的交叉耦合濾波器時,耦合係數的相對極性非常重要。為了克服這個問題,研究人員提出了一種相位反轉技術,通過改變耦合位置來實現耦合係數的相對極性反轉。

CST Studio Suite是一個強大的全波電磁求解器,可準確地模擬和分析各種電磁問題;在本篇論文中,研究人員以CST Studio Suite進行模擬設計並以其結果實現並測試電路,它確保了設計的可信度和可行性,並確保實際製作的濾波器與模擬結果相符。

論文中探討了交叉耦合帶通濾波器的設計和實現,並提出了一種名為「相位反轉」的解決方案。研究人員利用CST Studio Suite設計、製作並測量了兩個具有單一類型耦合的近橢圓形四頻帶通濾波器,耦合方式的單一類型可以是電耦合或磁耦合;然而這兩個電路的測量結果與模擬數據良好吻合,證明了相位反轉技術在交叉耦合濾波器設計中的應用價值。

總結而言,這項研究開發了一種新的設計方法,用於解決傳統帶通濾波器中耦合係數極性變換的問題,使交叉耦合帶通濾波器的設計更靈活且易於實現。透過引入相位反轉方案,調整耦合位置來改變耦合係數的相對極性,從而實現預定的有限傳輸零點,這對於無線通訊、雷達和其他射頻應用中的帶通濾波器設計和性能提升具有重要影響。

士盟科技-部落格-技術通報-圖1 :在第三諧振腔製造相位變化的交錯式耦合濾波器耦合架構
圖1 :在第三諧振腔製造相位變化的交錯式耦合濾波器耦合架構
士盟科技-部落格-技術通報-圖2 :透過弱耦合測試驗證相位反轉變化
圖2 :透過弱耦合測試驗證相位反轉變化
士盟科技-部落格-技術通報-圖3 :透過相位反轉技術實現的電路測試其結果與理論分析吻合
圖3 :透過相位反轉技術實現的電路測試其結果與理論分析吻合

關鍵字:相位反轉、交叉耦合、帶通濾波器、耦合係數極性

參考文獻:  《Realization of Quasi-elliptic Quadruplets with a Single Type of Coupling》 此論文曾發表於2022 APMC