FM带通滤波器的小型化及宽阻带实现新方法.pdf

FM 带通滤波器的小型化及宽阻带实现新方法 刘建生，居继龙，潘小丹 中国传媒大学京隆广播技术研究所，北京 (100024) E-mail ：ljs651@ 摘 要：本文在传统FM 带通滤波器设计方法的基础上，提出了一种设计FM 带通滤波器的 新方法。该方法改进了传统FM 带通滤波器的内导体的结构，使FM 带通滤波器的内导体由 一根笔直的圆柱杆变为阶梯形的圆柱杆。本文提出的这种方法不仅能使FM 带通滤波器的体 积缩小 —— 单个谐振腔单元的尺寸由 260mm×260mm×900mm 减小到了 260mm×260mm×350mm ，又能把滤波器的第一寄生通带搬移到离主通带更远的地方—— 第 一寄生通带由3 倍中心频率处搬移到了4 倍中心频率处，从而实现了FM 带通滤波器小型化， 宽阻带的设计目标。同时本文还对改进了的谐振腔的品质因数 Q 值进行了分析，提出了提 高品质因数Q 值的设计方法。 关键词：FM 带通滤器波；寄生通带；宽阻带；小体积 中图分类号：TN629.1 1．引言 在FM ，VHF，UHF 频段，常用的谐振腔是一端短路，一端加载的约1/4λ长的同轴腔， 同轴腔的外导体常采用长方体或圆柱体，内导体一般采用圆柱体。传统FM 带通滤波器的体 积一般都很大，第一寄生通带大约在 3f0 处（f0 是主通带的中心频率）。采用阶梯阻抗谐振 器不仅可以减小FM 带通滤波器的体积，而且还可把滤波器的第一寄生通带搬移到离主通带 更远的地方，防止在实现多频道合成时，一个滤波器的寄生通带进入另一个滤波器的主通带 而造成串扰。 2 ．阶梯阻抗谐振器的基本原理 [2] 传统FM 带通滤波器 采用图1 所示的谐振腔，本文提出的FM 带通滤波器采用图2 所 示的阶梯阻抗谐振腔。图3 是阶梯阻抗谐振腔内导体的结构，其中a1 是高阻抗Z1 部分的内 导体半径，a2 是低阻抗Z2 部分的内导体半径，l1 是Z1 部分的长度，l2 是Z2 部分的长度。 图1 传统谐振腔 图2 阶梯阻抗谐振腔 [4] 在图3 中，从第一个端面看进去的输入阻抗 Zin1 是： Z in 1 jZ 1 tan βl1 (2) - 1 - 图3 阶梯阻抗谐振腔内导体 [4] 从第二个端面看进去的输入阻抗 Zin2 是： Z in1 +jZ 2 tan βl2 Z Z in2 2 Z 2 +jZ in1 tan βl2 (3) Z 1 tan βl1 +Z 2 tan βl2 jZ 2