在ERZIA最近发布的技术简报中，我们探讨了基于气腔的悬浮基板带状线滤波器 (SSSF) 为微波电路和组件设计人员提供的各种优势。在本博客中，我们提供了技术简介的亮点，作为对该技术的介绍，以及当频率选择性是关键设计/性能因素时，例如在天线系统中使用的高性能双工器中，它如何被证明是最佳的和雷达阵列，例如。
射频/微波滤波器是几乎所有微波系统设计中的关键组件，从移动网络到最复杂的军用雷达。在这些应用中，有必要定期选择并通过所需信号，同时拒绝特定的不需要的频率。每种滤波器技术都可以在插入损耗、选择性、尺寸、部分带宽、温度稳定性、功率处理和可重复性方面提供优势。为了进行比较，我们将比较的技术称为 SSSF、微带线、介质带状线和空腔。 （与波导的比较也包含在技术简介中。）
各种微波滤波器技术概述
SSSF 由印刷在薄基板两侧的传输线组成，该基板又悬浮在两个接地平面之间的空气中。空气电介质是该技术的选择性性能、耐用性和应用多功能性的关键。
微带线技术是一种利用印刷电路板技术进行制造工艺的电气传输线，通过该技术传输微波信号。它通常用于设计和制造射频和微波组件，例如定向耦合器、功率分配器/组合器、滤波器和天线。
带状线是另一种可以轻松构建在电路板上的传输线。它与微带线相同，但在走线上方和下方都有接地层。带状线最常用于需要与周围电路隔离的高电平或低电平 RF 信号。
腔体滤波器是一个位于导电“盒子”内的谐振器，在输入和输出端带有耦合回路。腔体通常构造为圆柱体，带有轴向调谐电容器。它们通常与微波同轴连接器一起包装。
为什么是 SSSF？
SSSF 配置构成了空气带状线，其中大部分电场通过空气而不是支撑基板传播，与其他平面技术（例如微带线或介质带状线）相比，能够实现更高的卸载质量因子。SSS 滤波器因此在温度范围内更稳定，因为关键部分是在空气中实现的，因此基板材料的温度影响可以忽略不计。结果是这些设备的可用工作温度范围很广。阻抗范围也比微带线或介质带状线更宽，这允许更低损耗（更宽）的线和更高的部分带宽。此外，由于使用了广义切比雪夫原型，对于相同的裙边选择性获得了较低的带边插入损耗。这种响应具有允许更接近通带的高抑制水平的额外优势。此外，由于采用了屏蔽结构，RF 泄漏被降至最低。
ERZIA SSS 滤波器适用于军事环境，因为这些组件已在冲击和振动条件下成功测试。SSS 滤波器可以直接集成到系统中，也可以作为独立的连接模块发货。
测试/比较与替代微波滤波器技术的概述
宽带（宽带）滤波器
测试和观察了宽带滤波器的三个示例。其中两个是截止频率分别为 10 GHz 和 18 GHz 的低通滤波器，第三个是 18 至 40 GHz 的高通滤波器。它们都具有多倍频程平坦响应、极低的插入损耗和尖锐的频带边缘，提供超过 80 dB 的抑制。
一种低通滤波器具有低插入损耗和高选择性（截止频率以上 0.85 GHz 处有 70 dB 抑制）。70-dB 最小抑制水平被证明沿阻带（从 11 到 14 GHz）保持。市场上最接近的滤波器（不是 SSS）基于同轴腔技术。两者都显示相同的截止频率并提供可比的回波损耗 (RL)。替代方案的特点是在插入损耗 (IL) 方面略有优势，并且具有更紧凑的尺寸，尽管长度相似。然而，SSS 滤波器具有无与伦比的选择性和锐利的频带边缘，在仅高于截止频率 0.7 GHz 处显示 50-dB 抑制。
17.5 至 41 GHz 高通 SSS 滤波器在截止频率以下 1.5 GHz 处表现出 34-dB 抑制，而替代方案（腔）需要另外 1.5 GHz 才能满足此抑制水平。
窄带滤波器
接下来测试了窄带 SSS 滤波器的两个示例，并与其他技术中实现的对应部件进行了比较。与上一节中介绍的宽带滤波器相比，这一次的工作频率相对较低，以探索 SSS 工作范围的另一个极端。
第一个示例是 C 波段带通滤波器 (ERZ-BPF-0350-0380-2.4)，中心频率为 3.65 GHz，部分带宽为 8.2%。该滤波器提供具有卓越选择性的尖锐频带边缘。找到的最接近的替代品是波导滤波器。重要的是要注意中心频率和通带已被归一化以进行比较。可从技术简介中收集替代过滤器的实际数据. （值得注意的是，波导滤波器在选择性方面提供了更好的响应，但代价是更大的尺寸和重量。）
第二个例子是一个从 1.9 到 2.1 GHz 的 L 波段带通滤波器。在这种情况下，替代方案是空腔滤波器，其特点是插入损耗稍好，但选择性较差。两个选项的大小相似。
SSS 滤波器随温度变化的性能
温度稳定性对于可能用于极端环境或高可靠性应用（如雷达、电子战和卫星通信）的可靠装置至关重要。介绍了 0 至 2.5 GHz (ERZ-BPF-0000-0250-1.3) 低通滤波器随温度变化的性能。在极端温度值下，性能没有显着变化。观察到小的频移：+85°C 时为 +10 MHz，-40°C 时为 -20 MHz。此示例显示了 SSS 设计的热稳定性，并且可以外推到之前介绍的所有示例。
替代技术的温度变化相对非常广泛并且依赖于技术。
其他特性如功率处理或比较温度稳定性响应没有详细评估，可能是另一个技术简报和博客的主题。通过下载下面的技术简介，您将随时了解未来的更新。