k波段滤波器技术

2022年12月15日

关键的外卖

当滤波器用于k波段频率应用时，称为k波段滤波器。
微带k带滤波器可以有低通、高通、带通或带阻特性。
性能尺寸比以及与其他MMIC电路的兼容性使得基于MMIC技术的k波段滤波器成为现代微波通信系统的关键部分。

现代微波通信系统需要滤波器

滤波器在电子和通信工程中无处不在。它们是两端口网络，能够通过或停止感兴趣的某些频率。滤波器的频率响应可以有低通、高通、带通或带阻特性。

微波和射频(RF)应用中有不同类型的滤波器，这取决于它们的频率范围。在微波频率范围内，频谱分为几个波段，包括的k波段、Ku-band和ka波段，举几个例子。当滤波器用于k波段频率应用时，称为k波段滤波器。同样，微波滤波器可以是ka带滤波器，ku带滤波器等。在本文中，我们将探讨微波滤波器，特别关注k波段滤波器。

微波滤波器

滤波器具有频率选择性传输的特性。过滤器将能量传输到特定的乐队(称为通带)或衰减能量在某些波段(称为阻带)。在任何微波应用中，滤波器都是不可避免的。滤波器可以是低通、高通、带通或带阻滤波器。通常，微波滤波器设计使用低通滤波器网络。通过设计低通滤波器原型，可以实现所需的传递函数特性。

阶梯网络(串联电感并联电容)用于微波系统的低通滤波。在无限大频率下，串联电感变成阶梯式滤波网络开路，而并联电容器变成短路。

像低通阶梯网络一样，微波滤波器可以使用不同的原型网络来实现。通过改变元件数量和排列方式，滤波器可以转换为高通、带通、带阻等。微波滤波器可以使用微带技术、基片集成波导(SIW)技术或单片微波集成电路(MMIC)技术。

让我们来看看k波段滤波器和不同的微波滤波器原型。

微带k带滤波器

在射频和微波应用中，电路通常设计在印刷电路板上。当滤波器设计基于微带技术时，该滤波器被认为是微带滤波器。微带滤波器通常用于微波和射频系统。应用中使用的微带k带滤波器可以具有低通、高通、带通或带阻特性。在通信系统中，通常使用微带k带滤波器来减少来自发射机的杂散发射和谐波。它们还提高了接收器的排斥效率。微带k带滤波器设计为平面结构，以实现紧凑和易于集成的组件。

采用元材料配置的k波段滤波器

随着无线技术的快速发展，对紧凑和多波段滤波器的需求也在增加。超材料(MTM)启发结构被用于微波电路作为滤波器。超材料滤波器结构紧凑，遵循同质性条件，并展示了优异的电磁特性。超材料过滤器中可用的两个过滤器原型是T和ㄫ。通过结合T和ㄫ型MTM单元配置，可以在超材料k带滤波器中实现通带的增加。

基片集成，基于波导的k波段滤波器

随着技术的进步，k波段收发器系统中的滤波器要求高选择性、低成本和宽阻带紧凑性等参数。用于k波段应用的基片集成波导(SIW)滤波器由于其类似微带滤波器的平面结构而很受欢迎。然而，SIW滤波器的质量因子较高，与微带滤波器相反，与波导质量因子相似。与矩形波导滤波器相比，SIW k波段滤波器的功率效率和紧凑性显著。SIW k波段滤波器与其他有源电路的集成也非常好。