前言：本文旨在介紹一種簡單的介質波導雙模濾波器設計方法
，用以指導濾波器工程師設計基站介質波導濾波器。

 

 

隨著通信係統設備小型

，輕量化，高性能的發展

，對前端頻率選擇性器件也提出了更高要求。伴隨5G通信係統標準的逐步確定
，高性能，小體積，輕量化的介質波導濾波器時最佳選擇。

 

本文介紹了一種介質波導雙模濾波器的設計方法，供經驗不多的濾波器設計工程師學習，高手跳過。

 

 

本文講解的介質波導濾波器
，基於TE模的介質波導雙模濾波器Q值高
，損耗小

，功率容量大等優點。因此，在設計此類雙模濾波器時，以往的多端口計算設計方法是否可以沿用
，是本文討論的重點。

 

下圖為單諧振器中的四個模式：

 

 

通tong過guo以yi上shang電dian場chang分fen布bu圖tu可ke以yi觀guan察cha到dao，單dan腔qiang雙shuang模mo
，單dan腔qiang三san模mo可ke以yi自zi由you選xuan擇ze。在zai高gao次ci模mo出chu現xian的de頻pin率lv點dian上shang，通tong過guo選xuan擇ze介jie電dian常chang數shu

，與yu控kong製zhi諧xie振zhen腔qiang尺chi寸cun，對dui高gao次ci模mo進jin行xing優you化hua。盡jin量liang拉la遠yuan高gao次ci模mo出chu現xian的de頻pin率lv，減jian小xiao對dui通tong帶dai的de影ying響xiang。

 

 

3.1 多模濾波器的設計，通帶電性能的評估，和單模的評估是一樣的，隻是在Q值的評估中，多模的Q值是要高於單模的，這個可以根據本征模的仿真中觀察到。下圖為一個雙腔4模濾波器的原理評估仿真結果：

 

 

 

 

 

在HFSS中zhong計ji算suan輸shu入ru輸shu出chu耦ou合he，可ke以yi用yong對dui位wei延yan時shi大da小xiao來lai初chu步bu確que定ding輸shu入ru輸shu出chu耦ou合he強qiang弱ruo。模mo擬ni中zhong連lian接jie器qi探tan針zhen的de插cha入ru方fang向xiang，需xu要yao順shun著zhe某mou一yi個ge模mo式shi的de電dian場chang方fang向xiang。如ru下xia圖tu所suo示shi：

 

 

在確定輸入輸出耦合時，因第二模式或者第三模式的影響，需要分離其他模式。此處因存在1,2模式之間的耦合，所以延時波形為雙峰。可以采取頻率分離的方法，減小第二模式對第一模式的影響。

 

此處選擇多端口提取方法，在HFSS中提取諧振頻率，耦合帶寬儲值

 

 

cichufangzhenshi，xuyaotebiezhuyiduankoudejianlifangshi，xuyaoshunzhedianchangdefangxiang。zaijisuanouhedaikuanshi
，nengtongshiguanchadaolvboqitongdaixiebochuxiandepinlvdian
，tongguohelixuanzeouhechuangkoudedaxiao
，kaikoufangxiang
，jinliangjiangdigaocimoxiebofudu。

 

 

 

對高階多模濾波器的優化計算
，通常采用兩端口S參數提取方法
，也有用空間映射
，遺傳算法等。因此，合理的選擇優化方法可以加快設計速度，節約時間
，縮短濾波器開發周期。

 

總結：以上簡單介紹了一種多模介質波導濾波器的設計過程，在5G通信係統中具有體積小
，重量輕，性能優等優勢
，相信在5G通信中的應用會更加廣泛。關於介質波導濾波器的設計，歡迎各位交流。