新型基片集成波导宽带带通滤波器

利用基片集成波导的高通传输特性以及光子带隙结构的阻带特性,构建了一种新型结构的基片集成波导带通滤波器。为了验证该想法,设计了1个中心频率为5.0GHz,分数带宽为60%的滤波器,电磁仿真结果表明该滤波器在频率为3.5～6.5GHz频率范围内具有明显的通带特性,带内最大插入损耗约为0.64dB.利用PCB工艺制作了该滤波器的实物,使用矢量网络分析仪对其进行了测试,测试结果表明该滤波器的通带为3.8～6.8GHz,分数带宽约为56%,带内最小插入损耗为1.6dB。电磁仿真结果和实际测试结果较一致。     

蝶型槽基片集成波导带通滤波器

利用基片集成波导的高通传输特性以及蝶型光子带隙结构的阻带特性,构建了一种新型结构的基片集成波导带通滤波器.为了验证该想法,设计了1个中心频率为4.65GHz,分数带宽为40%的滤波器,电磁仿真结果表明该滤波器在频率为3.71～5.6GHz范围内具有明显的通带特性,带内最大插入损耗约为0.4dB.利用PCB工艺制作了该滤波器的实物,使用矢量网络分析仪对其进行了测试,测试结果表明该滤波器的通带为3.78～5.76GHz,分数带宽约为41%,带内最小插入损耗为0.72dB,最大插入损耗为1.65dB.电磁仿真结果和实际测试结果较一致。     

新型S形EBG结构的超宽带基片集成波导带通滤波器

利用S形电磁带隙结构的阻波特性,设计了一种基于EBG结构的基片集成波导(SIW)超宽带带通滤波器.该滤波器通过将不同大小的S形结构单元蚀刻在SIW上金属面,以获得超宽带.所设计的带通滤波器工作频带范围为7.85～10.21 GHz,中心频率为9.03 GHz,相对带宽为26.14％,通带内的最大插入损耗约为1.54 dB,相比于文献[8～10]中类似EBG结构的带通滤波器,回波损耗较优,且具有结构紧凑、通带选择性好等优点.测量结果与仿真结果基本吻合,验证了该设计方法的有效性.     

一种新型多层八分之一模基片集成波导滤波器小型化研究

为进一步解决基片集成波导滤波器小型化问题,提出并设计了一种新型多层八分之一模基片集成波导(eighth-mode substrate integrated waveguide,EMSIW)滤波器。利用高频电磁仿真软件Ansoft-HFSS建立滤波器模型并进行仿真,仿真结果表明其性能较好,相对带宽为23.6%,尺寸相较于原始谐振腔减小了87.5%,较好地实现了基片集成波导滤波器的小型化。     

基片集成波导带通滤波器设计方法的研究

文章中利用基片集成波导和双模滤波器两种技术,对基片集成波导双模带通滤波器的设计进行了研究,设计了一种微波带通滤波器结构,该滤波器结构简单,无载品质因数高达9000.应用凹型过渡结构,使基片集成波导与微带线的过渡问题得到很好解决,使基片集成波导双模带通滤波器便于集成.设计的滤波器中心频率在5.61GHz,通过TE102和TE201两种模式耦合,形成一个传输零点,改善了滤波器的性能,通带内反射损耗S11优于24dB,3dB带宽达50MHz.     

直角耦合结构的宽阻带SIW滤波器

提出一种新型的宽阻带基片集成波导(substrate integrated waveguide,SIW)滤波器.该滤波器采用直角耦合结构,在上阻带产生两个传输零点(transmission zeros,TZs),分别位于两个不同的二次模(TE_(102)/TE_(201))谐振频率附近.为了进一步提高滤波器的阻带特性,在SIW的上层金属面蚀刻两个矩形槽.测量结果表明,该滤波器中心频率10 GHz处的插入损耗为1.9 dB,通带内回波损耗大于20 dB.阻带抑制大于20 dB的频段为10.5~18.8 GHz,有效抑制了二次谐波响应.相比传统SIW带通滤波器,阻带宽度增加了48%.实测结果与仿真结果吻合良好.     

基片集成波导仿真与教学应用研究

电磁场与微波技术是电子信息类专业的一门重要专业基础课,该课程具有概念抽象、计算复杂等特点。本文采用电磁仿真软件HFSS,设计并仿真了基片集成波导与慢波基片集成波导结构。结果显示基片集成波导可有效工作在16.3~35 GHz频率范围内,而相同结构的慢波基片集成波导能够降低波导通带,减小基片集成波导纵向尺寸。仿真实验表明,引入电磁仿真软件能够改革电磁场与微波技术实验教学模式,使抽象的概念形象化、直观化,提高实验教学效果。     

基片集成波导混合金属膜片滤波器的设计

采用模式匹配法优化设计了单双混合金属膜片波导带通滤波器,并利用基片集成波导和普通矩形波导之间的转换公式,将普通波导滤波器改用基片集成波导结构来实现.滤波器采用单双E面膜片相结合的混合型结构,不仅降低了双膜片滤波器的加工复杂度,同时保持了双膜片滤波器的高端阻带抑制好的特性.此类滤波器结构简单、成本低廉,便于加工,适合批量生产.实验和仿真结果验证了模式匹配法的精确性和经验公式的可靠性.     

偏置介质销钉基片集成波导带通滤波器的设计

滤波器是微波毫米波电路与系统中的一个重要部件.基片集成波导技术使得包括平面电路、接头和矩形波导在内的完整电路可以平面的形式集成在标准印刷电路板上.本文将偏置介质销钉带通滤波器的设计方法引入基片集成波导中,实现了一个中心频率为28GHz,相对带宽为3.57%的基片集成波导带通滤波器,Ansoft HFSS的数值计算结果显示该途径是成功的.     

基于孔耦合和枝节加载谐振器的双通带带通滤波器

为了适应未来无线通信多制式集成的发展需求,提出一种滤波性能优良、中心频率和带宽均独立可控的双通带带通滤波器。孔耦合通过两个谐振器之间的金属化通孔结构形成谐振器之间的磁耦合机制。枝节加载谐振器是在传统二分之一波长微带谐振器的中间加载短路或开路枝节,以形成两个谐振频率独立可控的双模谐振器。结合这两种技术,设计了一种性能优良的、两个通带中心频率和带宽均独立可控的双通带带通滤波器,并通过仿真和实验测试双重手段对其进行了验证,仿真和测试结果吻合良好。结果表明:所设计的双通滤波器两个通带中心频率分别为3.9和6.2 GHz;相对带宽分别为6.4%和5.6%;带内插入损耗分别为1.0和1.6 dB;带内回波损耗分别为20和14 dB。双通带滤波性能良好。所提出的双通带滤波器可适用于未来多制式集成无线通信系统。     

一种基片集成波导滤波器的快速设计方法

本文使用主动空间映射算法对基片集成波导滤波器的快速设计进行研究。在对滤波器结构进行分析的基础上,使用HFSS和ADS软件分别建立了其电磁场全波分析模型和等效电路模型,并将之用于空间映射方法所需的精确仿真和粗糙仿真。通过利用等效电路模型,对反映模型参数映射关系的参数进行了提取。整个设计过程仅用了少数几次精确仿真和粗糙仿真,就可以较好地到达设计指标。同常规设计方法相比,该方法可以对具有大规模变量的高阶滤波器进行设计,并且可以显著减少设计时间。作为应用实例,分别对X波段五阶和十阶带通滤波器进行了快速设计,并通过实验对五阶带通滤波器进行了验证,有力地证明了本文所提出方法的正确性和有效性。     

表面等离激元亚波长光波导滤波器研究进展

综述了本研究小组有关单齿、多齿、侧耦合腔、迂回型等结构的表面等离激元波导滤波器的研究进展.在单齿状金属-电介质-金属波导结构的研究基础上,发展出对称和非对称多齿结构以及侧耦合腔型反射式滤波器、低通波长和高通波长滤波器等其他结构.时域有限差法模拟揭示了它们均可具有一定的波长选择特性,对称多齿结构展现一个宽的陡峭禁带,不对称多齿结构却能实现窄带滤波功能.分析和模拟研究均表明谷或峰的中心波长与齿的深度或宽度有关;截止型结构的截止波长则可通过改变结构的相应长度和宽度等参数来选择.这些滤波器结构有可能应用于未来的纳米集成光学回路.     

双频滤波器的小型化设计

本文提出了一种小型的中心频率和带宽可调的双频滤波器的设计。该滤波器由两组不同的λ/4微带谐振器组合而成,并由它们谐振产生两个不同的通带。通过调节每组谐振器之间的耦合缝隙,可以独立地控制每个通带的带宽。最后,我们设计了一工作在2.4 GHz和5.2 GHz的双频滤波器并进行了实验,实测的结果和仿真的结果基本吻合,从而验证了这种设计方法的有效性。     

新型多阶跃枝节加载双频带通滤波器

提出一种新型的、各中心频率可调的多阶跃枝节加载双频滤波器,该微带双频滤波器采用多阶跃阻抗结构,通过增加更多的自由度来调节中心频率.由于谐振器为对称结构,所以采用传统的奇-偶模分析方法.通过调整阶跃阻抗的阻抗比和电长度,可以很容易获得一个可独立调节各个中心频率的双频滤波器.该滤波器工作在2.44 GHz（WLAN）和3.50 GHz(WiMAX)这两个频段,3 dB相对带宽分别为6%和2.6%,测试结果和仿真结果基本吻合.     

一种小型化基片集成波导滤波器的设计与实现

提出并设计了一种双重折叠四分之一模基片集成波导(double folded quarter mode substrate integrated waveguide,DFQMSIW)滤波器,滤波器通过在中间金属层开槽实现腔体间的耦合。相比于四分之一模基片集成波导滤波器,DFQMSIW滤波器的平面面积减小了约四分之三。理论、仿真和测试结果表明,该滤波器具有损耗小、易集成等优点,在设计小型化微波滤波器方面具有一定的参考价值。     

基于CSRR的SIW和HMSIW小型化滤波器设计

为了实现滤波器的小型化,通过在基片集成波导(SIW)和半模基片集成波导(HMSIW)上表面加载互补开口谐振环(CSRR)可以降低原来的截止频率,并分析了CSRR参数变化与单元个数对传输性能的影响,从而设计了小型化的CSRR-SIW和CSRR-HMSIW滤波器。测量结果显示HMSIW滤波器的相对带宽是SIW滤波器的3倍以上,约为10.24%,而有效电路面积仅为SIW滤波器的一半,为31.8×11.3mm2。测量结果与仿真结果基本吻合,验证了滤波器设计的有效性,2种滤波器可以广泛应用于微波毫米波系统中。     

基于共面波导/微带线耦合结构的超宽带滤波器设计

针对高性能和小型化宽带滤波器设计问题,利用微带线和共面波导之间的大面积重合以及介质基板所导致的强耦合效应,设计了一款CPW/微带线结构的超宽带带通滤波器.分析了所设计带通滤波器的等效模型,讨论了耦合区域长度对滤波器性能的影响.CST软件仿真的结果表明,所设计的滤波器满足超宽带滤波器的设计指标,与其他同类滤波器相比,具有设计更简单、结构更紧凑的特点.     

采用折叠型阶跃阻抗谐振器的新颖双频带带通滤波器

设计一种新颖的双频带带通滤波器(bandpass filter,BPF),可应用于无线局域网(wireless local area network,WLAN)IEEE 802.11 b/a(2.4/5.2 GHz).该滤波器是由折叠的阶跃阻抗谐振器(stepped impedance resonator,SIR)外加2个枝节构成,并具有一个传输零点.该滤波器的2个通带分别由折叠型SIR的基频和一次杂散频率产生.为了满足输入和输出阻抗匹配的要求,改善双频段的通带性能,采用零度馈电方式.仿真结果显示,2个频带在2.4/5.2 GHz时的3 dB相对带宽分别为6.3%和3.4%.测量结果和仿真结果基本吻合.