高帶外抑制特性微波陶瓷波導(dǎo)濾波器的設(shè)計(jì)

梁飛，蒙順良，呂文中

（華中科技大學(xué)光學(xué)與電子信息學(xué)院，湖北 武漢 430074）

1 引言

隨著5G 通信時(shí)代的來(lái)臨，大規(guī)模天線技術(shù)和有限的頻譜資源對(duì)微波器件的尺寸、工作性能等各項(xiàng)指標(biāo)都提出了更高的要求。通信網(wǎng)絡(luò)中最關(guān)鍵的基礎(chǔ)設(shè)施——通信基站，能夠?qū)崿F(xiàn)通信網(wǎng)絡(luò)與無(wú)線終端之間的信號(hào)傳輸。濾波器是保證基站能夠正常工作的核心組件，因此高性能濾波器的設(shè)計(jì)便成為實(shí)現(xiàn)5G 應(yīng)用的關(guān)鍵技術(shù)之一[1-2]。在2G、3G、4G時(shí)代，金屬同軸腔體濾波器在基站中得到廣泛應(yīng)用，但體積質(zhì)量較大，難以滿足5G 基站的小型化、輕量化的要求[3-8]。微波陶瓷波導(dǎo)濾波器擁有小體積、低損耗、溫度穩(wěn)定性好、成本低等獨(dú)特優(yōu)勢(shì)，目前逐漸成為5G 基站用濾波器的主流選擇，因此研究具有高帶外抑制特性的微波陶瓷波導(dǎo)濾波器具有重要的科學(xué)價(jià)值與實(shí)際應(yīng)用前景。

負(fù)耦合結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)是陶瓷波導(dǎo)濾波器能夠引入傳輸零點(diǎn)提高帶外抑制的關(guān)鍵。目前，廣泛應(yīng)用的負(fù)耦合結(jié)構(gòu)主要是袁本貴[9]提出的負(fù)耦合盲孔結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，但調(diào)試精度較差，且不適用于小耦合量場(chǎng)景。其他典型的負(fù)耦合結(jié)構(gòu)還有卜偉等[10]提出的帶有金屬涂層缺口的階梯通孔結(jié)構(gòu)以及Du 等[11]提出的微帶狀負(fù)耦合結(jié)構(gòu)，這2 種結(jié)構(gòu)都能夠?qū)崿F(xiàn)負(fù)耦合，但都存在部分電磁泄漏問(wèn)題。利用以上的負(fù)耦合結(jié)構(gòu)能夠?qū)崿F(xiàn)容性CQ 耦合單元的設(shè)計(jì)，為六腔陶瓷波導(dǎo)濾波器引入一對(duì)傳輸零點(diǎn)，但傳輸曲線的對(duì)稱性卻無(wú)法調(diào)節(jié)，難以同時(shí)滿足通帶外近端和遠(yuǎn)端高抑制度的要求。為了實(shí)現(xiàn)帶外抑制度的調(diào)整，劉磊等[12]設(shè)計(jì)了能夠產(chǎn)生兩對(duì)傳輸零點(diǎn)的八腔陶瓷波導(dǎo)濾波器，這種設(shè)計(jì)方案可以實(shí)現(xiàn)濾波器通帶外近端和遠(yuǎn)端的帶外抑制調(diào)整，但腔體數(shù)量的增加導(dǎo)致濾波器設(shè)計(jì)難度增加、生產(chǎn)成本提高，而且會(huì)增大濾波器通帶的插入損耗。謝懿非等[13]提出了另外一種帶外抑制調(diào)整方法，在負(fù)耦合結(jié)構(gòu)的表面引入金屬缺口，通過(guò)改變?nèi)笨诘奈恢脤?shí)現(xiàn)濾波器的帶外抑制調(diào)整，這種方法可以實(shí)現(xiàn)濾波器傳輸曲線的對(duì)稱性調(diào)整，但金屬缺口的引入會(huì)產(chǎn)生電磁泄漏，導(dǎo)致插入損耗也會(huì)隨之增大。

本文設(shè)計(jì)了能夠形成容性CQ 結(jié)構(gòu)單元的負(fù)耦合和正耦合結(jié)構(gòu)，為六腔濾波器引入一對(duì)傳輸零點(diǎn)。在不改變腔體數(shù)量、耦合結(jié)構(gòu)、增加插入損耗的條件下，提出了一種能夠有效調(diào)節(jié)傳輸曲線的對(duì)稱性，實(shí)現(xiàn)濾波器近端和遠(yuǎn)端帶外抑制調(diào)整，滿足高抑制場(chǎng)景應(yīng)用需求的解決方案。本文采用耦合通槽分別與深、淺耦合盲孔的組合結(jié)構(gòu)來(lái)滿足濾波器的正、負(fù)耦合帶寬要求；通過(guò)調(diào)整交叉耦合通槽的相對(duì)位置偏移量實(shí)現(xiàn)傳輸零點(diǎn)位置微調(diào)，改善傳輸曲線對(duì)稱性；通過(guò)改變交叉耦合通槽的長(zhǎng)度調(diào)整濾波器的近端、遠(yuǎn)端帶外抑制，實(shí)現(xiàn)高帶外抑制特性。基于以上的耦合結(jié)構(gòu)和設(shè)計(jì)思路，本文設(shè)計(jì)了一款六腔陶瓷波導(dǎo)濾波器，運(yùn)用HFSS 仿真軟件討論了交叉耦合通槽的相對(duì)位置和長(zhǎng)度變化對(duì)傳輸零點(diǎn)位置以及濾波器帶外抑制特性的影響規(guī)律。經(jīng)過(guò)反復(fù)優(yōu)化調(diào)整，最終設(shè)計(jì)出滿足性能指標(biāo)要求的六腔陶瓷波導(dǎo)濾波器，并制備出相應(yīng)的樣品。測(cè)試結(jié)果表明，樣品的測(cè)試結(jié)果與仿真結(jié)果吻合良好。

2 陶瓷波導(dǎo)濾波器設(shè)計(jì)理論

在設(shè)計(jì)濾波器時(shí)，濾波器可看成由多個(gè)諧振腔組成，諧振腔之間的相互耦合形成工作通帶。此外，首尾2 個(gè)諧振腔與端口之間還存在端口耦合，會(huì)影響濾波器的傳輸特性。

本文將采用基于腔體諧振頻率、級(jí)間耦合帶寬和外部品質(zhì)因數(shù)的設(shè)計(jì)方法，實(shí)現(xiàn)陶瓷波導(dǎo)濾波器的設(shè)計(jì)。濾波器的腔體諧振頻率可通過(guò)本征模法計(jì)算得到，腔體的級(jí)間耦合系數(shù)和耦合帶寬的計(jì)算式分別為

其中，K表示耦合系數(shù)，f1和f2分別表示耦合諧振腔的上諧振頻率和下諧振頻率，CBW 表示耦合帶寬[14]。

通常情況下，源、負(fù)載與相鄰諧振腔之間的耦合量可采用外部品質(zhì)因數(shù)定量表示。外部品質(zhì)因數(shù)是指終端電阻反射到第一個(gè)諧振腔得到的Q值，數(shù)值大小可通過(guò)S11（反射波與入射波的比值）的群時(shí)延計(jì)算得到。計(jì)算式為

其中，τmax為最大群時(shí)延，ω0為最大群時(shí)延對(duì)應(yīng)的角頻率[15]。

為滿足濾波器的高帶外抑制要求，還需要在帶外引入傳輸零點(diǎn)，通過(guò)犧牲遠(yuǎn)端的帶外抑制來(lái)提高近端的帶外抑制。綜合考慮陶瓷波導(dǎo)濾波器的生產(chǎn)工藝和成本要求，本文采用容性CQ 耦合結(jié)構(gòu)來(lái)產(chǎn)生傳輸零點(diǎn)。

本文設(shè)計(jì)的六腔陶瓷波導(dǎo)濾波器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)如圖1 所示，其中4、5 腔體之間的耦合是電耦合，其余腔體之間的耦合為磁耦合，因此3、4、5、6腔體構(gòu)成容性CQ 耦合結(jié)構(gòu)單元，為六腔陶瓷波導(dǎo)濾波器引入一對(duì)傳輸零點(diǎn)[16]。

圖1 六腔陶瓷波導(dǎo)濾波器的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

在實(shí)際負(fù)耦合結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，濾波器4、5 腔體之間的負(fù)耦合結(jié)構(gòu)由耦合通槽與深耦合盲孔組成，其中耦合盲孔的深度需要大于濾波器腔體高度的一半才能夠?qū)崿F(xiàn)負(fù)耦合，這種結(jié)構(gòu)的電耦合帶寬可通過(guò)調(diào)節(jié)耦合盲孔的深度和耦合通槽的長(zhǎng)度進(jìn)行調(diào)整，且調(diào)試精度較高，能夠滿足實(shí)際生產(chǎn)需求，結(jié)構(gòu)如圖2 所示。

圖2 六腔陶瓷波導(dǎo)濾波器的負(fù)耦合結(jié)構(gòu)

3 六腔陶瓷波導(dǎo)濾波器的設(shè)計(jì)

采用圖1 所示拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的陶瓷波導(dǎo)濾波器，其技術(shù)指標(biāo)來(lái)源于國(guó)內(nèi)某大型通信技術(shù)公司提出的5G 基站用陶瓷濾波器的技術(shù)要求，具體如下。

工作通帶：3.4～3.6 GHz（f0=3.5 GHz，BW=200 MHz）。

帶內(nèi)插損≤1.2 dB，回波損耗≥16 dB。

阻帶抑制：3.2～3.3 GHz 和3.7～3.8 GHz 頻段的抑制≥51 dB，3.3～3.35 GHz 和3.65～3.7 GHz頻段的抑制≥25 dB。

本文設(shè)計(jì)的六腔陶瓷波導(dǎo)濾波器的模型整體尺寸為31 mm×17 mm×6 mm，陶瓷材料的相對(duì)介電常數(shù)為23.1。在濾波器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，各諧振腔都設(shè)有調(diào)諧盲孔用以調(diào)節(jié)腔體的諧振頻率，腔體之間還設(shè)有耦合結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)能量的耦合與信號(hào)的傳輸。其中4、5腔體之間是負(fù)耦合結(jié)構(gòu)，其余腔體之間是正耦合結(jié)構(gòu)；大部分腔體的正耦合結(jié)構(gòu)都是采用耦合通槽實(shí)現(xiàn)，但考慮到濾波器的級(jí)間耦合帶寬要求，5、6 腔體之間的正耦合結(jié)構(gòu)選用淺耦合盲孔與耦合通槽的組合，此時(shí)，淺耦合盲孔的深度需要小于濾波器腔體高度的1/3 才能夠?qū)崿F(xiàn)正耦合，從而實(shí)現(xiàn)容性CQ 耦合結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)。濾波器還設(shè)有輸入輸出端口，實(shí)現(xiàn)信號(hào)的輸入與輸出。根據(jù)濾波器的技術(shù)要求和拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，本文利用濾波器設(shè)計(jì)軟件確定六腔陶瓷波導(dǎo)濾波器理論模型的相關(guān)參數(shù)，如表1 所示，其中，F(xiàn)req 表示腔體諧振頻率，CBWnm表示腔體的級(jí)間耦合帶寬，數(shù)字下標(biāo)表示腔體，Qex 表示外部品質(zhì)因數(shù)。

表1 陶瓷波導(dǎo)濾波器理論模型的相關(guān)參數(shù)

參照理論模型的相關(guān)參數(shù)，本文首先在HFSS軟件中建立單腔陶瓷波導(dǎo)諧振器模型，采用本征模法計(jì)算單腔諧振頻率，確定調(diào)諧盲孔深度；然后在此基礎(chǔ)上建立六腔陶瓷波導(dǎo)濾波器的耦合結(jié)構(gòu)模型，利用Y 矩陣法計(jì)算諧振器之間的耦合帶寬，確定各個(gè)耦合結(jié)構(gòu)參數(shù)；最后建立濾波器的饋電結(jié)構(gòu)模型，利用群時(shí)延法計(jì)算外部品質(zhì)因數(shù)，確定饋電結(jié)構(gòu)參數(shù)。計(jì)算結(jié)果表明，濾波器的腔體諧振頻率隨著調(diào)諧盲孔深度的增加而減小，計(jì)算結(jié)果如圖3 所示；濾波器的磁耦合帶寬隨著耦合通槽長(zhǎng)度的增加而減小，計(jì)算結(jié)果如圖4 所示；在負(fù)耦合結(jié)構(gòu)中，當(dāng)耦合盲孔的深度大于濾波器腔體高度1/2 時(shí)，耦合結(jié)構(gòu)的電耦合帶寬隨著耦合盲孔深度的增加而增加，計(jì)算結(jié)果如圖5 所示；在5、6 腔體之間的正耦合結(jié)構(gòu)中，當(dāng)耦合盲孔的深度不大于濾波器腔體高度的1/3 時(shí)，磁耦合帶寬隨著耦合盲孔深度的增加而增大，計(jì)算結(jié)果如圖6 所示；外部品質(zhì)因數(shù)與饋電深度的關(guān)系如圖7所示，根據(jù)計(jì)算結(jié)果可以確定端口的尺寸。

圖3 腔體諧振頻率與調(diào)諧盲孔深度的關(guān)系曲線

圖4 磁耦合帶寬與耦合通槽長(zhǎng)度的關(guān)系曲線

圖5 電耦合帶寬與耦合盲孔深度的關(guān)系曲線

圖6 磁耦合帶寬與耦合盲孔深度的關(guān)系曲線

圖7 外部品質(zhì)因數(shù)與端口尺寸關(guān)系曲線

根據(jù)以上計(jì)算方法確定濾波器的結(jié)構(gòu)參數(shù)初值，可以得到濾波器的濾波曲線，不過(guò)與理想濾波曲線相差較大，還需對(duì)濾波器各結(jié)構(gòu)參數(shù)進(jìn)一步優(yōu)化。本文采用參數(shù)提取法來(lái)優(yōu)化濾波器的結(jié)構(gòu)參數(shù)，實(shí)現(xiàn)最佳的濾波特性。在參數(shù)提取優(yōu)化過(guò)程中，本文首先確定了仿真模型的腔體諧振頻率、耦合帶寬等參數(shù)與理論模型參數(shù)之間的誤差分布，并根據(jù)該誤差分布不斷優(yōu)化濾波器的調(diào)諧盲孔、耦合結(jié)構(gòu)等結(jié)構(gòu)參數(shù)，縮小仿真模型與理論模型之間的參數(shù)誤差，最終實(shí)現(xiàn)仿真模型的濾波特性曲線與理論模型一致。濾波器的結(jié)構(gòu)如圖8～圖10 所示。表2 為結(jié)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化后濾波器的物理尺寸。

圖8 六腔陶瓷波導(dǎo)濾波器的立體結(jié)構(gòu)

圖9 六腔陶瓷波導(dǎo)濾波器的俯視圖

圖10 六腔陶瓷波導(dǎo)濾波器的主視圖

4 六腔陶瓷波導(dǎo)濾波器的仿真優(yōu)化

六腔陶瓷波導(dǎo)濾波器結(jié)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化后的傳輸特性曲線如圖11 所示。其結(jié)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化過(guò)程與第3 節(jié)所述相同。

仿真結(jié)果表明，濾波器的傳輸特性已經(jīng)接近目標(biāo)要求，但帶外抑制特性還存在一定差距。從傳輸曲線可以看出，通帶外兩側(cè)的曲線呈現(xiàn)明顯的不對(duì)稱現(xiàn)象。理論上，CQ 結(jié)構(gòu)的傳輸曲線是對(duì)稱的。但是濾波器的工作帶寬較寬，耦合結(jié)構(gòu)的實(shí)際耦合量隨頻率變化較明顯，導(dǎo)致陶瓷波導(dǎo)濾波器的傳輸曲線呈現(xiàn)明顯的不對(duì)稱現(xiàn)象。為了改善傳輸曲線的對(duì)稱性，本文仿真了交叉耦合通槽相對(duì)位置的偏移量對(duì)濾波器的傳輸特性產(chǎn)生的影響。

表2 六腔陶瓷波導(dǎo)濾波器的結(jié)構(gòu)參數(shù)

圖11 六腔陶瓷波導(dǎo)濾波器結(jié)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化后的傳輸特性曲線

通過(guò)多次仿真分析與結(jié)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化調(diào)整可以發(fā)現(xiàn)，在調(diào)整交叉耦合通槽的長(zhǎng)度滿足耦合帶寬不變的前提下，改變交叉耦合通槽的相對(duì)位置會(huì)引起通帶外傳輸零點(diǎn)位置的偏移，且兩側(cè)的傳輸零點(diǎn)位置偏移規(guī)律一致。當(dāng)交叉耦合通槽相對(duì)中間位置左移時(shí)，傳輸零點(diǎn)位置向低頻處偏移；當(dāng)交叉耦合通槽相對(duì)中間位置右移時(shí)，傳輸零點(diǎn)位置向高頻處偏移。傳輸零點(diǎn)位置的偏移對(duì)濾波器通帶外近端的帶外抑制特性影響較小，卻會(huì)顯著影響通帶外遠(yuǎn)端的帶外抑制特性。傳輸零點(diǎn)位置左移，低頻處遠(yuǎn)端的帶外抑制增強(qiáng)，但高頻處的遠(yuǎn)端帶外抑制減弱；傳輸零點(diǎn)位置右移，低頻處遠(yuǎn)端的帶外抑制減弱，高頻處的遠(yuǎn)端帶外抑制增強(qiáng)。圖12 中給出了交叉耦合通槽位于中間位置、交叉耦合通槽相對(duì)中間位置向右偏移0.5 mm、交叉耦合通槽位于最右端與另外耦合通槽相連、交叉耦合通槽相對(duì)中間位置向左偏移0.5 mm 以及交叉耦合通槽位于最左端與另外耦合通槽相連時(shí)濾波器仿真模型的|S21|曲線。

圖12 交叉耦合通槽相對(duì)位置偏移后的傳輸曲線

為了更清楚地表示不改變交叉耦合量的前提下，調(diào)整交叉耦合通槽的相對(duì)位置對(duì)傳輸零點(diǎn)位置以及濾波器帶外抑制特性產(chǎn)生的影響，本文對(duì)交叉耦合通槽位于不同位置下濾波器仿真模型的傳輸零點(diǎn)位置、通帶外近端和遠(yuǎn)端的帶外抑制都進(jìn)行了定量表示，相關(guān)參數(shù)指標(biāo)如表3 所示。其中，低頻處的遠(yuǎn)端頻段范圍為3.2～3.28 GHz，低頻處的近端頻段范圍為3.28～3.35 GHz，高頻處的近端頻段范圍為3.65～3.72 GHz，高頻處的遠(yuǎn)端頻段范圍為3.72～3.8 GHz。

在不改變交叉耦合量的條件下，調(diào)整交叉耦合通槽的相對(duì)位置能夠有效改善傳輸曲線的對(duì)稱性，提高濾波器的遠(yuǎn)端帶外抑制特性。根據(jù)偏移規(guī)律可以進(jìn)一步仿真確定，當(dāng)交叉耦合通槽相對(duì)中間位置向右偏移0.25 mm 時(shí)，濾波器的對(duì)稱性最佳，遠(yuǎn)端處的帶外抑制可接近58 dB。為了進(jìn)一步提高濾波器近端的帶外抑制，本文還對(duì)交叉耦合通槽的長(zhǎng)度對(duì)濾波器傳輸特性產(chǎn)生的影響進(jìn)行仿真分析。

表3 交叉耦合通槽位于不同位置下的相關(guān)參數(shù)指標(biāo)

仿真結(jié)果表明，當(dāng)交叉耦合通槽的長(zhǎng)度發(fā)生變化，交叉耦合量也會(huì)隨之變化且濾波器通帶外近端和遠(yuǎn)端的帶外抑制都會(huì)發(fā)生顯著變化。當(dāng)耦合通槽的長(zhǎng)度變長(zhǎng)，交叉耦合量減小，通帶外兩側(cè)的傳輸零點(diǎn)位置遠(yuǎn)離中心頻率，濾波器遠(yuǎn)端帶外抑制增強(qiáng)，但近端的帶外抑制減弱；當(dāng)耦合通槽的長(zhǎng)度變短，交叉耦合量增加，傳輸零點(diǎn)位置靠近中心頻率，濾波器遠(yuǎn)端的帶外抑制減弱，近端的帶外抑制增強(qiáng)。交叉耦合通槽的長(zhǎng)度變化對(duì)濾波器的傳輸特性影響如圖13 所示。

圖13 交叉耦合通槽的長(zhǎng)度變化對(duì)濾波器的傳輸特性影響

本文同樣定量表示交叉耦合通槽的長(zhǎng)度變化對(duì)傳輸零點(diǎn)位置以及濾波器的帶外抑制影響，并標(biāo)記了不同長(zhǎng)度的交叉耦合通槽濾波器仿真模型的傳輸零點(diǎn)位置、通帶近端和遠(yuǎn)端的帶外抑制，相關(guān)參數(shù)指標(biāo)如表4 所示。其中，低頻處的遠(yuǎn)端范圍為3.2～3.28 GHz，低頻處的近端范圍為3.28～3.35 GHz，高頻處的近端范圍為3.65～3.72 GHz，高頻處的遠(yuǎn)端范圍為3.72～3.8 GHz。

根據(jù)仿真分析得到的規(guī)律，可以在保證遠(yuǎn)端帶外抑制滿足技術(shù)指標(biāo)的前提下，調(diào)整交叉耦合通槽的長(zhǎng)度，進(jìn)一步提高濾波器的近端帶外抑制。六腔陶瓷波導(dǎo)濾波器最終仿真模型的交叉耦合通槽長(zhǎng)度為2.67 mm。

5 六腔陶瓷波導(dǎo)濾波器測(cè)試結(jié)果

根據(jù)仿真模型結(jié)構(gòu)參數(shù)，可以制備得到六腔陶瓷波導(dǎo)濾波器樣品。濾波器樣品的材料相對(duì)介電常數(shù)為23.1，整體尺寸為31 mm×17 mm×6 mm。使用安捷倫矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀E5071C 對(duì)陶瓷波導(dǎo)濾波器樣品進(jìn)行性能測(cè)試，仿真與測(cè)試結(jié)果如圖14所示。在樣品測(cè)試中，濾波器的中心頻率為3.5 GHz，工作通帶為3.4～3.6 GHz，插入損耗≤ 1.2 dB，回波損耗≥17 dB；3.2～3.3 GHz 和3.7～3.8 GHz的阻帶抑制≥51 dB，3.3～3.35 GHz 和3.65～3.7 GHz的阻帶抑制≥25 dB，各項(xiàng)性能指標(biāo)均滿足預(yù)期目標(biāo)要求。

圖14 六腔陶瓷波導(dǎo)濾波器的傳輸特性仿真與測(cè)試曲線

表4 不同交叉耦合通槽長(zhǎng)度的相關(guān)參數(shù)指標(biāo)

表5 六腔陶瓷波導(dǎo)濾波器與目前基站濾波器之間的性能比較

對(duì)比仿真結(jié)果與實(shí)物測(cè)試結(jié)果發(fā)現(xiàn)，二者之間吻合性良好，驗(yàn)證了設(shè)計(jì)方案的正確性和可行性。但在通帶的回波損耗、傳輸零點(diǎn)位置以及帶外抑制等方面，二者仍存在一定偏差，這主要是由仿真模型的理論計(jì)算誤差、陶瓷制備過(guò)程尺寸控制精度以及在濾波器性能調(diào)試階段對(duì)銀層的刻蝕這3 個(gè)方面所引起的。在HFSS 仿真模型中，陶瓷材料和邊界條件都是理想狀態(tài)，但實(shí)際陶瓷材料的微波介電性能和銀層的電導(dǎo)率達(dá)不到理想狀態(tài)；此外，陶瓷波導(dǎo)濾波器的結(jié)構(gòu)參數(shù)尺寸精度要求較高，但實(shí)際生產(chǎn)加工精度距離目標(biāo)要求存在一定差距；最后，在陶瓷濾波器性能測(cè)試和調(diào)試階段，需要對(duì)陶瓷表面銀層進(jìn)行部分刻蝕以實(shí)現(xiàn)濾波曲線的最優(yōu)化，這也會(huì)產(chǎn)生一定誤差。

表5對(duì)比了本文設(shè)計(jì)的六腔陶瓷波導(dǎo)濾波器與目前基站濾波器之間的性能差異。從表5 對(duì)比中可以看出，本文的陶瓷波導(dǎo)濾波器具有小體積、低損耗和高帶外抑制特性等獨(dú)特優(yōu)勢(shì)，能夠滿足5G 基站濾波器的輕量化、高性能等要求，具有良好的應(yīng)用前景。

6 結(jié)束語(yǔ)

本文從理論上介紹了陶瓷波導(dǎo)濾波器的設(shè)計(jì)理論和相關(guān)耦合結(jié)構(gòu)，在此基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)并制備了一款六腔陶瓷波導(dǎo)濾波器。通過(guò)引入耦合通槽分別與淺、深耦合盲孔的組合結(jié)構(gòu)，形成容性CQ耦合單元，從而產(chǎn)生一對(duì)傳輸零點(diǎn)，提高了濾波器的帶外抑制。通過(guò)調(diào)整交叉耦合通槽的相對(duì)位置偏移量，可以有效改善傳輸曲線的對(duì)稱性，提高濾波器的遠(yuǎn)端帶外抑制特性；同時(shí)，調(diào)整交叉耦合通槽的長(zhǎng)度可以顯著影響傳輸零點(diǎn)的位置，實(shí)現(xiàn)通帶近端和遠(yuǎn)端的帶外抑制調(diào)整。樣品的測(cè)試結(jié)果也進(jìn)一步驗(yàn)證了設(shè)計(jì)方案的正確性與可行性，以及六腔陶瓷波導(dǎo)濾波器的優(yōu)異性能。本文設(shè)計(jì)的六腔陶瓷波導(dǎo)濾波器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小、性能優(yōu)異，能夠滿足5G 基站濾波器的性能要求，擁有良好的應(yīng)用前景。