图4.1（a）未开槽的多模谐振器HFSS仿真结构

图4.1（b）开槽的多模谐振器HFSS仿真结构

针对两种多模谐振器，图4.2描述了多模谐振器有无开槽时微波通过滤波器回波损耗(S11)和正向传输系数(S21)的幅度曲线的仿真结果曲线，图中红色线条表示未开槽滤波器，蓝色线条表示开槽滤波器。通过对仿真曲线的分析可知，仿真的S参数证明了所设计的超宽带滤波器有着良好的性能，多模谐振器未开槽时滤波器在微波频率低于2.4GHz或高于12.4GHz具有小于-10dB回波损耗，在微波频率低于2.8GHz或者高于11.5GHz时，滤波器的正向传输系数大于-3dB；而多模谐振器开槽时滤波器在微波频率低于3.4GHz或高于11.6GHz具有小于-10dB回波损耗，在微波频率低于3.1GHz或者高于11.1GHz时，滤波器的正向传输系数大于-3dB。仿真结果表明，本课题设计的超宽带滤波器可实现高低通级联的超宽带带通滤波器，而基于未开槽多模谐振器所设计的滤波器的高通宽带和低通宽带略低于开槽多模谐振器。

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图4.2 S21和S11的幅度仿真曲线

第三节基于一对多模谐振器的滤波器仿真与分析

根据第三章所设计基于一对简谐振子和基于单个简谐振子的高低通级联的超宽带带通滤波器，利用HFSS13.0软件建立该滤波器的结构模型，其滤波器的仿真结构材料设置为RT-Rogers/5880-Duroid，材料所对应的介质系数为2.2。设计的模型如图4.3所示。图4.3(a)和图4.3(b)分别为由单一简谐振子组成多谐振荡器的结构示意图和由一对简谐振子组成的多谐振荡器的结构示意图，从图中可知，一对多模谐振器较单一多模谐振器多一个谐振子。

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图4.3（a）基于单个谐振子的多模谐振器HFSS仿真结构

图4.3（b）基于一对谐振子的多模谐振器HFSS仿真结构

针对两种多模谐振器，图4.4描述了多模谐振器的不同谐振子时微波通过滤波器回波损耗(S11)和正向传输系数(S21)的幅度曲线的仿真结果曲线，图中红色线条表示由单个谐振子构成的滤波器，蓝色线条表示由一对谐振子构成的开槽滤波器。通过对仿真曲线的分析可知，仿真的S参数证明了所设计的超宽带滤波器有着良好的性能，由单一谐振子构成的滤波器在微波频率低于1.9GHz或高于11.7GHz具有小于-10dB回波损耗，在微波频率低于2.6GHz或者高于11.4GHz时，滤波器的正向传输系数大于-3dB；而由一对谐振子构成的滤波器在微波频率低于2.1GHz或高于11.3GHz具有小于-10dB回波损耗，在微波频率低于2.9GHz或者高于10.7GHz时，滤波器的正向传输系数大于-3dB。仿真结果表明，本课题设计的超宽带滤波器可实现高低通级联的超宽带带通滤波器，而基于一对谐振子构成的多模谐振器所设计的滤波器的高通宽带和低通宽带略优于基于单一谐

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振子构成的多模谐振器所设计的滤波器。

图4.4S21和S11的幅度仿真曲线

第四节本章小结

本章首先介绍了微波滤波器所采用的仿真软件HFSS，对由开槽谐振子和未开槽谐振子组成多谐振荡器的高低通级联超宽带滤波器和由一对谐振子和单一谐振子组成多谐振荡器的高低通级联超宽带滤波器进行仿真，并结合仿真结果对正向传输系数S21和回波损耗S11进行了分析，分析结果表明由开槽谐振子组成多谐振荡器的滤波器和由一对谐振子组成滤波器可使高频段或低频段的微波信号通过滤波器，且通带频段较宽实现高低通级联超宽带滤波。

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