利用HFSS 对腔体滤波器的精确设计Ansoft2004 年用户通讯- 31 -利用 HFSS 对腔体滤波器的精确设计黎涛 赵霞上海航天测控通信研究所 200086 摘要 本文用一个实例介绍了一种设计思路，借助计算机利用 Ansoft 公司的 HFSS 软件对腔体交指 型滤波器进行精确设计，实验表明用这种方法设计的滤波器有通带平坦、插损小、精确度高等特点。 一. 引言在微波带通滤波器的设计中，我们经常采用腔体交指型结构。它具有插损小、带外抑制度高、结构紧凑、体积小等优 点。 对于腔体交指型带通滤波器的设计，现在比较广泛的的思路是：只考虑相邻两耦合杆之间的耦合关系，忽略相邻杆以 外的边缘电容的影响，因而采用两个沿结构传输的 TEM 正交模来描述，即奇模和偶模。而实际在这种滤波器结构中所有 的谐振杆之间都存在耦合，因此这种方法只是一种简化的近似设计。采用这种方法设计的产品性能差，表现在带内插损和 波纹大，矩形系数不好等，一般无法满足现在通讯的要求，我们还要花大量的精力对滤波器进行调整，以提高其性能。甚 至需要重新加工再生产，这大大增加了产品的研制成本和周期。 因此我们必须对滤波器进行精确的设计，即在工程设计中将所有谐振杆的耦合都考虑进去，而这不是传统的手工计算 可以完成的，必须借助计算机软件进行辅助设计。 自上世纪 70 年代以来，CAD 工具在微波工程领域得到越来越广泛的应用。经过多年的发展，目前国内外已有多种微 波 CAD 软件，而以 Ansoft 公司的 HFSS 效果最佳。通过该软件我们可以方便的得到各种物理模型，进而对该模型进行电 磁场的仿真。计算结束后我们就可以得到所需的场结构和相关的 S 参数，也就知道了该滤波器的电性能情况。二. 设计下面通过一个 S 波段的五级滤波器的设计实例加以说明。 首先我们通过简化的近似计算得到该滤波器的几何数据的初值，由于这类滤波器的粗略设计的方法已经……