带短路支节的FSS双工器设计详细讲解
1、引言双工器在微波中继通信、微波通信、雷达、电子对抗及微波测量仪表中都得到极其广泛的应用。

膜片波导滤波器具有体积小，损耗低，Q值高等优点，因此受到关注，与传统使用的双工器相比，波导型双工器省掉了环行器，故而结构紧凑，一体化程度高。

此外波导型双工器还具有隔离性好的优点，因此受到普遍关注。

目前国内一般采用等效电路法设计波导型双器。

等效电路法是一种近似的方法，利用该法设计的双工器综合精度低，很难满足高性能、高指标要求的场合。

近年来，将高精度的模式匹配法等技术应用于波导无源器件中，得到了所设计器件的实测值与电磁仿真软件综合优化值相当吻合的优良结果。

2、双工器设计理论图1为双工器结构图，角孔式膜片作为谐振腔，而四分之一波长波导作为耦合器。

我们在知道设计指标的情况下，可以根据经典微波理认来求得角孔膜片的大小。

滤波器模型设计所需要的参数，谐振频率f0，有载品质因数Qi。

对应于集总参数电路的关系由（1）和（2）式给出：
图2所示，据经典微波理论和等效电路法，便可以初步设计滤波器及双工器。

工程中对双工器的指标要求越来越高，有时会要-100dB的隔离度。

显然，运用传统的腔体滤波技术难以设计出体积小，隔离度高的双工器。

在结构模型（图1）的基础上运用短路支节技术，可以设计出体积小，性能良好的双工器。

以两个FSS膜片和一个短路支节作为一个单元来研究它的特性。

通过改变短路支节的宽度、高度和长度可以控制零点的位置。

如图3所示，是将零点控制在低端的一个单元结构。

随着短路支节的宽度/长度的减小，传输零点往频率高的位置移动，如图4所示。

图3和图4所示结构对应的尺寸如表格1所示。