第四章 四分之一波長平行耦合濾波器使用開路支線型態阻抗轉換
4.2 五階濾波器存在二個低止帶或高止帶傳輸零點
quarter quarter quarter half
b FBW x b b
J J K FBW K J FBW J
g g Z g g g g
= = = × = = × =
阻抗轉換器經 T- junction 之轉換，將其等效電路經由電路模擬軟
當開路支線在濾波器中心頻之電長度大於 90 度時，傳輸零點 產生於低止帶端，如圖4-8(a)(b)為例。我們亦可將傳輸零點設計在 高止帶端，此時開路支線電長度在中心頻則小於 90 度。圖 4-9 即 為設計二個傳輸零點在高止帶端且重疊於相同頻率。
圖4-9 二個高止帶傳輸零點位於相同頻率
接下來將導納轉換器等效為平行耦合線，同時考慮實作方面的 因素，將每段開路支線利用一對並聯之開路支線來實現，以縮小其 物理尺寸之寬度。
利用電路模擬軟體驗證其等效電路，如圖 4-10。
圖 4-10 五階濾波器電路圖存在二個傳輸零點
依圖 4-10 電路架構，亦可分別設計傳輸零點位於高止帶端或 是低止帶端，得到頻率響應圖 4-11(a)與圖 4-11(b)。分別對照圖 4-11(a)與圖 4-8(a)以及圖 4-11(b)與圖 4-9，經由電路等效及微調之 後，可以得到幾乎理想的頻率響應。
經 Sonnet 軟體模擬微調之後，得到二個重疊低止帶傳輸零點之 五 階 濾 波 器 電 路 佈 局 如 圖 4-12(a) ， 以 及 濾 波 器 頻 率 響 應 如 圖 4-12(b)，其中 3.494 GHz 處為軟體之 Box resonances，不影響實作設 計結果。
圖 4-12(a) 存在二個重疊低止帶傳輸零點之濾波器電路佈局圖
圖4-12(b) 存在二個重疊低止帶傳輸零點之濾波器模擬結果
同樣經 Sonnet 軟體模擬微調之後，亦可得二個重疊高止帶傳 輸零點之五階濾波器電路佈局如圖 4-13(a)，以及濾波器頻率響應 如圖4-13(b)，其中於 3.922GHz 處受軟體 Box resonances 影響頻率 響應。
圖4-13(a) 存在二個重疊高止帶傳輸零點之濾波器電路佈局圖
圖4-13(b) 存在二個重疊高止帶傳輸零點之濾波器模擬結果
4.2.2 實作與量測
圖 4-14(a)為產生二個重疊低止帶傳輸零點之濾波器實體電 路，實際量測結果如圖4-14(b)所示，圖 4-15 為 Sonnet 模擬軟體與 實作結果比較之頻率響應圖。
圖 4-14(a) 二個重疊低止帶傳輸零點之濾波器實體電路
圖4-14(b) 二個重疊低止帶傳輸零點之濾波器量測結果
圖 4-15 二個重疊低止帶傳輸零點之濾波器量測與模擬結果比較
實作結果： 最大反射損耗= -16.7 dB @ 2.540 GHz 中心頻率= 2.635 GHz
頻寬= 0.233 GHz 比例頻寬= 8.84 %
傳輸零點 @ 2.411 GHz
而圖 4-16(a)為產生二個重疊高止帶傳輸零點之濾波器實體電 路，實際量測結果如圖4-16(b)所示，圖 4-17 為 Sonnet 模擬軟體與 實作結果比較之頻率響應圖。
圖 4-16(a) 二個重疊高止帶傳輸零點之濾波器實體電路
圖4-16(b) 二個重疊高止帶傳輸零點之濾波器量測結果
圖 4-17 二個重疊高止帶傳輸零點之濾波器量測與模擬結果比較
實作結果： 最大反射損耗= -14.91 dB @ 2.610 GHz 中心頻率= 2.516 GHz
頻寬= 0.233 GHz 比例頻寬= 9.26 % 傳輸零點 @ 2.823 GHz