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大功率微波濾波器設計概述

2013-07-16 來源:互聯(lián)網 字號:

許多大功率微波發(fā)射機常有一定功率的寄生輸出,成為無線電子干擾的來源之一。為了抑制這種干擾,須用大功率微波濾波器,使發(fā)射機的載波和調制邊帶通過,抑制其寄生輻射。在大功率微波濾波器的設計中,所需要考慮的問題常與小功率濾波器有所不同,因而小功率濾波器的設計方法在大功率設計中要受到限制,甚至完全不能用。

一、功率容量問題:

濾波器的脈沖功率容量由濾波器中強電場對介質的擊穿來確定,這與濾波器結構和介質強度有關。通常TEM波結構(同軸線和帶狀線)的功率容量至少要比矩形波導(TE10模)小六、七倍,而矩形波導又比圓波導(TE10模)小四倍左右。因此,設計大功率微波濾波器一般總是采用波導結構,只有在某些特殊情況下才考慮采用同軸線等結構。

二、通帶電壓駐波比和插入衰減問題:

通常大功率濾波器要求插入衰減和電壓駐波比都很小,否則會引起發(fā)熱、功率容量下降和系統(tǒng)性能變壞等。在現(xiàn)代的技術條件下,一般要求在濾波器的通帶內插入衰減不大于0.2分貝,電壓駐波比不大于于1.20。

三、阻帶衰減和電壓駐波比問題:

由于在諧波頻率上傳輸線中有許多高次模存在和傳輸。因此,濾波器必須對所有高次模都提供高的插入衰減,以抑制寄生模的輻射。同時,濾波器的阻帶電壓駐波比也是最重要的,因為電壓駐波比太大對功率放大管是有害的,會引起耦合窗諧振,產生擊穿。若在濾波器與功率管間放入諧波衰減片,可以限制阻帶電壓駐波比以達到所需要的電平。

一般而言,大功率濾波器均指容量在兆瓦級的濾波器,對于千瓦級的濾波器只能稱為中功率濾波器。當對濾波器的容量要求不高,而要求濾波器的體積小,這種情況就可以考慮同軸線結構,同時可以填充介質。這樣既能減小體積,又能提高功率容量。例如聚四氟乙稀的擊穿強度是空氣的十倍。

此類產品均為定制產品,下列產品是為某單位研制的,其特點是承受功率大,體積小。

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