k波段滤波技术

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，它被称为k波段滤波器。
微带k带滤波器可以具有低通、高通、带通或带阻特性。
性能尺寸比和与其他MMIC电路的兼容性使基于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。它们是双端口网络，能够通过或停止某些感兴趣的频率。滤波器的频率响应可以具有低通、高通、带通或带阻特性。

在微波和射频(RF)应用中，根据其频率范围有不同类型的滤波器。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，仅举几例。当滤波器用于k波段频率应用时，它被称为k波段滤波器。同样，微波滤波器可以是ka波段滤波器，ku波段滤波器等。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)或在某些波段(称为阻带)衰减能量。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，微波滤波器采用低通滤波器网络设计。所需要的传递函数特性可以通过设计一个低通滤波器原型来实现。

阶梯网络(串联电感和并联电容)用于微波系统的低通滤波。在无限频率下，串联电感通过阶梯滤波网络开路，而并联电容器则短路。

与低通阶梯网络一样，微波滤波器也可以使用不同的原型网络来实现。通过改变元件的数量和排列方式，可以将滤波器转换为高通、带通、带阻等。微波滤波器可以使用微带技术、衬底集成波导(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波段滤波器来减少发射机的杂散发射和谐波。它们还提高了接收机的抑制效率。微带k带滤波器采用平面结构设计，结构紧凑，便于元器件集成。

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，对紧凑型和多频带滤波器的需求也在增加。超材料(MTM)启发结构在微波电路中用作滤波器。超材料滤波器结构紧凑，遵循均匀性条件，并具有优异的电磁特性。超材料过滤器中可用的两个原型是T和ㄫ。通过结合T型和ㄫ型MTM单元配置，可以在超材料k波段滤波器中实现通带的增加。

基板集成波导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具有高选择性、低成本和宽阻带紧凑性等参数。基板集成波导(SIW)滤波器由于其类似于微带滤波器的平面结构而广受欢迎。然而，SIW滤波器的质量因子高，与微带滤波器相反，与波导质量因子相似。与基于矩形波导的滤波器相比，SIW k波段滤波器具有显著的功率效率和紧凑性。SIW k波段滤波器与其他有源电路的集成也非常好。