一種小型化微波寬帶帶通濾波器及其工程設(shè)計

　　2 工程設(shè)計流程

　　本文針對小型化微波寬帶帶通濾波器采用的工程設(shè)計流程，該流程也適用一般的帶通濾波器設(shè)計。首先是根據(jù)設(shè)計指標(biāo)確定濾波器原型函數(shù)及相關(guān)網(wǎng)絡(luò)矩陣。

　　一般工程應(yīng)用基本上都是采用廣義切比雪夫函數(shù)原型，根據(jù)SIW諧振腔的估算公式^[5]，對于選定的介質(zhì)基材，在TE101模諧振的腔體有：

　　根據(jù)理論計算出的初始值^[5-9]，通過建立單腔和雙腔耦合的模型，利用商業(yè)仿真軟件，如HFSS、CST等，通過模式匹配法(Eigenmode)來確定相關(guān)的一些關(guān)鍵設(shè)計參數(shù)，如圖2所示，由此可以確定對應(yīng)諧振頻率的腔體的尺寸a和b，以及不同耦合量對應(yīng)的開窗尺寸d。

　　根據(jù)初步確定的相關(guān)參數(shù)，可以在HFSS軟件中整體建模進(jìn)行全波仿真，考慮到工程設(shè)計有別于科研，可以充分利用成熟的參數(shù)優(yōu)化算法進(jìn)行設(shè)計優(yōu)化以達(dá)到設(shè)計目的。針對濾波器的設(shè)計優(yōu)化，比較高效的是遺傳算法，采用群體搜索的方式，比較適合多變量、多優(yōu)化目標(biāo)的濾波器優(yōu)化任務(wù)，尤其是當(dāng)給定初始值和合理的優(yōu)化區(qū)間后，工程設(shè)計的流程較為簡單和便捷。