嵌入式寫了兩篇，寫不下去了，沒時間搞，繼續寫微波器件吧！今天說一下微帶濾波器的設計，種類和方法有很多，數值分析等方法對數學功底的要求非常高，還有廣義切比雪夫耦合矩陣的方法也比較復雜，涉及矩陣的旋轉消元；
我這里就搞個簡單的hairpin的吧，可以簡單高效的設計並在自己的項目中應用；
按照做項目的規律來寫，
第一步就是明確指標需求，f0中心頻率10.9GHz，fL低3dB截止頻率10.4GHz，fH高端3dB截止頻率11.4GHz，得相對帶寬FBW為0.092，阻帶偏離截止頻率1GHz也就是1.1倍處的抑制大於40dB，如果帶內回損要小於-20dB的話，切比雪夫紋波系數要小於0.05，所以在這里選擇-16dB的回損要求，回損對應紋波的關系如下圖所示
所以選擇紋波系數為0.1，查切比雪夫低通原型濾波器圖如下：
5階可以基本達到40dB的抑制要求；
第二步就是濾波器的綜合了，耦合系數法適合T型網絡，靈活且應用廣泛，通過耦合結構選取，諧振器，諧振器單元數的設計就完成了綜合過程，通過查表可以得到5階的歸一化g值如下圖：
第三步就用耦合系數的公式計算相應的參數值，有載Q值=g0*g1/FBW=12.465,再根據端口時延與有載Q值的關系t=2*QL/（PI*f0）=0.728ns，1和2諧振器的K12=FBW/根下g1*g2=0.0734，K23=0.0559;
有了以上具體值后就是最后一步了，選擇PCB板材，根據APPCAD計算大概的四分之一介質波長，在此板材選RO4350,板厚選0.254mm，計算的四分之波長為4.1mm，在hfss中建立本征模仿真模型仿真諧振器長度如下圖：
設置2個模式，其中一個高次模可以看看二次諧波的位置，結果如下圖：
在10.8G諧振，2個四分之一臂之間間隔0.6mm，臂長4.1mm，臂之間的間距太小互耦會太強，可是太遠抽頭位置會不夠，所以權衡考慮間距選擇0.6mm；下面進行耦合系數的仿真，還是在本征模下，2個模式取實部就是2個諧振頻率，建模如下：
諧振頻率和K值的關系公式為k=|f1^2-f2^2|/(f1^2+f2^2)，根據公式建立k值變量，掃描諧振器之間的間距來得到我們想要的K12=0.0734，K23=0.0559對應的實際間距，結果如下所示：
0.0734對應s1=0.195mm，0.0559對應s2=0.258mm；接下來仿真有載Q值對應的抽頭到諧振器中心的距離，建模如下：
進行端口頻率掃描，抽頭距離最底部的距離進行掃參，得到10.9G處有最大時延，但仿真結果和計算的0.728ns有一定差距，但不影響，結果如下：
此時抽頭位置離底只有0.3mm的距離，所以兩臂之間的距離不能太遠，否則無法進行抽頭輸出了；以上參數都得到了之后，建立整體濾波器模型如下：
進行整體仿真，之后看一下網格划分圖，確認一下網格是否合理，因為不看一下可能仿的結果會有問題，而且不知道問題的原因，網格划分圖如下：
此時網格分布較合理，所以仿真結果可以相信，結果如下：
通帶雖然偏低，但整體的濾波器指標已經出來了，在這個基礎上進行優化就可以得出想要的結果了，如果沒有得到這樣的初始通帶結果，那么優化調試的時間會非常長，而且多半無法優化出想要的結果，本來傳統的濾波器是沒有抑制零點的，此結果的低端有傳輸零點，我覺得應該是諧振器之間有了交叉互耦造成的；優化過程下一次再寫。