V频段H面膜片带通滤波器设计
电子技术应用
刘立浩1，秦帅丰1，宁丽鹏2
1.中国电子科技集团公司第五十四研究所；2.中国星网网络应用研究院有限公司
摘要： 为满足上变频器对低插入损耗、高抑制度滤波器的需要，设计并制作了一种V频段H面膜片带通滤波器，该滤波器由六个矩形谐振腔串联组成。六个谐振腔和七个耦合窗的尺寸初值通过理论计算得到，采用三维电磁场仿真软件HFSS对滤波器进行了结构建模和优化仿真。制作了滤波器样品并进行了测试，测试结果表明在47.2~50.2 GHz带内插入损耗小于0.6 dB，回波损耗优于15.6 dB，对42.6 GHz频点的抑制度为73.8 dBc，对54.8 GHz频点的抑制度为52.8 dBc，测试结果与软件仿真结果基本一致。
中图分类号：TN713 文献标志码：A DOI: 10.16157/j.issn.0258-7998.256362
中文引用格式： 刘立浩，秦帅丰，宁丽鹏. V频段H面膜片带通滤波器设计[J]. 电子技术应用，2025，51(7)：16-19.
英文引用格式： Liu Lihao，Qin Shuaifeng，Ning Lipeng. Design of an H-plane iris band-pass filter at V-band[J]. Application of Electronic Technique，2025，51(7)：16-19.
中文引用格式： 刘立浩，秦帅丰，宁丽鹏. V频段H面膜片带通滤波器设计[J]. 电子技术应用，2025，51(7)：16-19.
英文引用格式： Liu Lihao，Qin Shuaifeng，Ning Lipeng. Design of an H-plane iris band-pass filter at V-band[J]. Application of Electronic Technique，2025，51(7)：16-19.
Design of an H-plane iris band-pass filter at V-band
Liu Lihao1，Qin Shuaifeng1，Ning Lipeng2
1.The 54th Research Institute of China Electronics Technology Group Corporation；2.China Satellite Network Application Corporation Limited
Abstract： To meet the needs of up converters for low insertion loss and high suppression filters, an H-plane iris band-pass filter at V-band was designed and fabricated. This filter was composed of six rectangular resonant cavities, which were connected together by series. The initial size values of six resonant cavities and seven coupling windows were obtained through theoretical calculations. The filter structure was modeled and optimized using three-dimensional electromagnetic simulation software HFSS. The sample filter was fabricated and measured. The measured results show that the insertion loss is less than 0.6 dB, the return loss is better than 15.6 dB between 47.2 GHz and 50.2 GHz. The stop-band suppression is 73.8 dBc at 42.6 GHz and 52.8 dBc at 54.8 GHz. The measured results are consistent with the simulation results.
Key words : V-band；H-plane；E-plane；iris；band-pass filter；waveguide
引言
随着世界各国卫星通信产业的蓬勃发展，C、Ku和Ka等频谱资源逐渐趋于饱和，卫星通信频率亟需向Q/V、E和太赫兹等更高频段扩展。Q/V频段卫星通信具有通信容量大、波束定向性好、干扰源少等优点，已成为目前卫星通信领域的研究热点[1-6]。国际电信联盟《无线电规则》和《中国人民共和国无线电频率划分规定》对Q/V频段卫星通信固定业务频率规划为：空对地方向使用37.5~42.5 GHz；地对空方向使用42.5~43.5 GHz、47.2~50.2 GHz、50.4~52.4 GHz[7]。
在毫米波频段，基于微带线、带状线等常见的滤波器形式无法满足低插入损耗和高抑制度等要求，使用场合受限；而波导滤波器具有功率容量大、插入损耗小和Q值高等特点，因此得到广泛应用。本文对波导滤波器中的一种——H面膜片带通滤波器[8-10]进行了理论分析和计算，并采用三维电磁场仿真软件HFSS对V频段（47.2~50.2 GHz）H面膜片带通滤波器进行了结构建模和优化仿真，根据尺寸优化值加工制作的滤波器样品无需调试，性能良好，适合批量生产。
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作者信息：
刘立浩1，秦帅丰1，宁丽鹏2
（1.中国电子科技集团公司第五十四研究所，河北 石家庄 050081；
2.中国星网网络应用研究院有限公司，北京 100160）
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