V频段H面膜片带通滤波器设计
电子技术应用
刘立浩1，秦帅丰1，宁丽鹏2
1.中国电子科技集团公司第五十四研究所；2.中国星网网络应用研究院有限公司
摘要： 为满足上变频器对低插入损耗、高抑制度滤波器的需要，设计并制作了一种V频段H面膜片带通滤波器，该滤波器由六个矩形谐振腔串联组成。六个谐振腔和七个耦合窗的尺寸初值通过理论计算得到，采用三维电磁场仿真软件HFSS对滤波器进行了结构建模和优化仿真。制作了滤波器样品并进行了测试，测试结果表明在47.2~50.2 GHz带内插入损耗小于0.6 dB，回波损耗优于15.6 dB，对42.6 GHz频点的抑制度为73.8 dBc，对54.8 GHz频点的抑制度为52.8 dBc，测试结果与软件仿真结果基本一致。
中圖分類號：TN713 文獻標志碼：A DOI: 10.16157/j.issn.0258-7998.256362
中文引用格式： 劉立浩，秦帥豐，寧麗鵬. V頻段H面膜片帶通濾波器設計[J]. 電子技術應用，2025，51(7)：16-19.
英文引用格式： Liu Lihao，Qin Shuaifeng，Ning Lipeng. Design of an H-plane iris band-pass filter at V-band[J]. Application of Electronic Technique，2025，51(7)：16-19.
中文引用格式： 劉立浩，秦帥豐，寧麗鵬. V頻段H面膜片帶通濾波器設計[J]. 電子技術應用，2025，51(7)：16-19.
英文引用格式： Liu Lihao，Qin Shuaifeng，Ning Lipeng. Design of an H-plane iris band-pass filter at V-band[J]. Application of Electronic Technique，2025，51(7)：16-19.
Design of an H-plane iris band-pass filter at V-band
Liu Lihao1，Qin Shuaifeng1，Ning Lipeng2
1.The 54th Research Institute of China Electronics Technology Group Corporation；2.China Satellite Network Application Corporation Limited
Abstract： To meet the needs of up converters for low insertion loss and high suppression filters, an H-plane iris band-pass filter at V-band was designed and fabricated. This filter was composed of six rectangular resonant cavities, which were connected together by series. The initial size values of six resonant cavities and seven coupling windows were obtained through theoretical calculations. The filter structure was modeled and optimized using three-dimensional electromagnetic simulation software HFSS. The sample filter was fabricated and measured. The measured results show that the insertion loss is less than 0.6 dB, the return loss is better than 15.6 dB between 47.2 GHz and 50.2 GHz. The stop-band suppression is 73.8 dBc at 42.6 GHz and 52.8 dBc at 54.8 GHz. The measured results are consistent with the simulation results.
Key words : V-band；H-plane；E-plane；iris；band-pass filter；waveguide
引言
隨著世界各國衛星通信產業的蓬勃發展，C、Ku和Ka等頻譜資源逐漸趨于飽和，衛星通信頻率亟需向Q/V、E和太赫茲等更高頻段擴展。Q/V頻段衛星通信具有通信容量大、波束定向性好、干擾源少等優點，已成為目前衛星通信領域的研究熱點[1-6]。國際電信聯盟《無線電規則》和《中國人民共和國無線電頻率劃分規定》對Q/V頻段衛星通信固定業務頻率規劃為：空對地方向使用37.5~42.5 GHz；地對空方向使用42.5~43.5 GHz、47.2~50.2 GHz、50.4~52.4 GHz[7]。
在毫米波頻段，基于微帶線、帶狀線等常見的濾波器形式無法滿足低插入損耗和高抑制度等要求，使用場合受限；而波導濾波器具有功率容量大、插入損耗小和Q值高等特點，因此得到廣泛應用。本文對波導濾波器中的一種——H面膜片帶通濾波器[8-10]進行了理論分析和計算，并采用三維電磁場仿真軟件HFSS對V頻段（47.2~50.2 GHz）H面膜片帶通濾波器進行了結構建模和優化仿真，根據尺寸優化值加工制作的濾波器樣品無需調試，性能良好，適合批量生產。
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作者信息：
劉立浩1，秦帥豐1，寧麗鵬2
（1.中國電子科技集團公司第五十四研究所，河北 石家莊 050081；
2.中國星網網絡應用研究院有限公司，北京 100160）
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