UWB射频滤波器设计与分析

分析超宽带(UWB)无线通信技术特点,进而探讨UWB射频滤波器在该系统中的作用.采用半波长耦合微带线接联的方法及发夹型结构对UWB滤波器进行设计,并分析其特性,实验结果与计算机仿真基本一致,可为UWB带通滤波器的分析和设计提供进一步研究的依据.     

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.     

基于阶跃阻抗谐振器的耦合微带带通滤波器设计

针对寄生通带降低了耦合微带带通滤波器选择性的问题,设计了1／4波长型阶跃阻抗谐振器（SIR）的微带带通滤波器．以平行耦合微带线为基础。从上层微带线结构着手,对SIR的谐振特性和设计参量进行了推导,根据微带带通滤波器的设计指标,在馈线端端接相应的SIR谐振结构。使带通滤波器在寄生通带处的衰减达到了．45dB,提高了带通滤波器的选择性．采用插入损耗和网络综合的方法,利用ADs仿真工具对该滤波器进行优化仿真设计。结果表明。基于SIR结构的滤波器克服了寄生通带对设计通带的影响,提高了滤波器的带外抑制能力．     

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.     

信道化接收机中10～12GHz微带交指滤波器的研究

针对信道化接收机的10～12GHz滤波器，研究微带交指滤波器的实现，提出一种设计微带交指滤波器的方法．根据微带线中电流的对称性，将微带交指滤波器分成互相独立的平行耦合节．通过平行耦合节阻抗综合过程，可以简单、准确地计算出各平行耦合节的参数，从而确定微带交指滤波器的参数，并根据计算结果用ADS进行了软件仿真和优化．该方法设计简单，硬件容易实现．测试结果表明，该方法可行有效，适合于工程应用．     

一种应用于DDS+PLL混合频率综合器中的滤波器设计

主要研究设计了PLL+DDS环外混频混合频率综合器中的带通滤波器,系统把DDS与PLL经混频器混频后,通过窄带带通滤波器滤波,得到了所需中心频率的输出信号.为了缩短设计周期,提高微带线带通滤波器的性能,通过ADS中的无源电路设计向导,设计出了一种中心频率为2.5GHz,带宽为65MHz,阻带频率在2.375GHz和2.625GHz处衰减幅度大于50dB的平行耦合微带线带通滤波器.最后经过实物测试表明,设计出的平行耦合微带线带通滤波器满足各项指标要求.     

平行耦合微带线输出带通滤波器的最优化设计

本文在相关数学模型的基础上，推导出平行耦合微带线和平行耦合微带线输出带通滤波器插损的精确表达式。并以带通滤波器插损作为目标函数，以降低损耗为目的，进行常通滤波器的最优化设计。具体实例的设计表明，在不改变原设计性能指标的基础上，经过优化处理之后的带通滤波器平行耦合对之间的缝隙ｓ／Ｈ明显减小，导致总的插损大大减小，从而改善了带通滤波器的滤波性能。     

一种微带线射频带通滤波器的设计与研究

针对特定混频器双端输出的边带信号的提取,设计一种工作在中心频率为750MHz的带通滤波器。介绍了变平衡为不平衡输出的实现原理,利用计算机辅助设计工具ADS进行设计微带线滤波器,给出微带线的PCB尺寸。仿真结果证明此带通滤波器参数符合应用要求。     

新型缺陷接地结构带通滤波器研究

在传统缺陷接地结构(DGS)哑铃型微带线的基础上,提出了一种新型DGS,即将哑铃型DGS中的长方形缝隙变为蛇形缝隙.借助于Designer软件,得到哑铃型DGS与新型DGS的仿真结果.在相同缺陷面积条件下,新型结构可获得更低的衰减频率,而在衰减频率相同时,所占用缺陷面积也更少,衰减频率降低约3 GHz,缺陷面积减少为原来的30%左右,减小了对级联电路的辐射影响,提高了系统的电磁兼容性.分析了结构参数变化对阻带特性的影响,并将新型DGS应用于紧凑结构带通滤波器(BPF)的设计.仿真结果验证了新型DGS带通滤波器的有效性和可行性.     

新型三阶SIR高阻带抑制双通带滤波器

采用三阶信噪比(signal to interference ratio,SIR)干扰谐振器作为基本谐振单元,通过调整阻抗比控制主频和第一杂散频率的位置,设计了一种新型高阻带抑制双通带滤波器.滤波器第一通带由主谐振频率产生,第二通带由第一杂散频率产生.运用三角耦合结构作为该滤波器的拓扑结构,使得整体滤波器呈现出带外传输零点和阻带的高抑制度.使用交指型耦合结构实现输入/输出端的强耦合,得到较高的外部品质因数.该滤波器的两个通带中心频率分别为1.57 GHz(GPS)和2.5 GHz(4G),3 d B带宽分别为4.0%和2.4%.结果表明,测量结果和仿真结果基本吻合.     

一种频带可调的RF MEMS开关微波滤波器设计

将RF MEMS技术应用于集总模型,设计了一个基于RF MEMS开关控制通频带的微波滤波器。该滤波器的通频带可在3.43 GHz—6.39 GHz和6.81 GHz—10.57 GHz之间切换,等效于一个滤波器实现了两个或者多个滤波器的功能,同时又可充当电路的开关。相对于传统带通滤波器,基于MEMS技术,该滤波器具备便携化、小型化和多功能化等特点,尤其是更易于系统集成。仿真结果还表明,在通频带内传输系数低于-0.5 dB,该滤波器可应用于超高频通讯系统。     

硅基自屏蔽式MEMS带通滤波器

基于硅基深反应离子刻蚀、表面金属化、热压金-金键合等微机电系统（micro-electro-mechanical-systems,MEMS）加工工艺,并结合耦合系数设计方法,选用终端开路式交指结构,实现了一种应用于C波段的自屏蔽式MEMS带通滤波器.开发了该新型滤波器工艺加工流程,并基于高阻硅衬底成功实现了滤波器的制造和测试.测试结果表明,所制造的滤波器中心频率为3.96 GHz,频率误差为2.6%,通带内插入损耗约4 dB,驻波比小于1.2,相对带宽为20.7%,器件整体尺寸为7.0 mm×7.8 mm×0.8 mm,器件质量小于0.1 g,具有尺寸小、重量轻、性能高、造价低、可批量生产、易于单片集成等显著优点,适应了微波毫米波电路对于滤波器件小型化、轻质化、集成化发展的应用要求.      

椭圆函数宽阻带带状线低通滤波器

介绍了基于椭圆函数原型的带状线宽阻带低通滤波器，该滤波器采用发夹线高低阻抗谐振单元的结构。应用发夹线高低阻抗线设计的椭圆函数滤波器具有体积小、插损低、宽阻带、高陡峭度的显著优点。利用这种结构完成了3dB截止频率为4．2GHz、带内插损小于1dB、带内反射大于15dB、阻带（5．3—20GHz）抑制大于60dB的低通滤波器的设计。该滤波器用于抗干扰要求较高的系统中有一定的优势。     

新型中心开圆形槽的带通滤波器设计

设计了一种新型带有两个三角形切角和中心开圆形槽的双模椭圆函数带通滤波器,并对该滤波器结构进行了仿真研究和分析。该滤波器在中心频率2．28GHz处,最小插入损耗为0．25dB,通带内在2．24～2．35GHz之间插入损耗小于1dB,在2．27～2．47GHz之间回波损耗大于20dB,3dB相对带宽为7．37％。在通带两侧2．04GHz和2．55GHz处有2个衰减极点,衰减分别是61．85dB和45．64dB,另外,在通带右侧3．28GHz处还有一个65．15dB的衰减极点。研究表明,该结构能够减小滤波器的体积,更有利于器件的小型化,同时还能够有效减小辐射损耗,使通带两侧的衰减变得更好。     

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。     

基于共面波导传输线的铁电薄膜可调带通滤波器

铁电薄膜的介电常数强烈地依赖于所施加电场强度的大小。基于这一原理,提出一种新颖的基于共面波导传输线结构的铁电薄膜可调带通滤波器。滤波器的输入输出采用抽头线的方式分别与谐振器相接,外加电压通过滤波器的输入输出端口直接施加到谐振器处的铁电薄膜上,用以改变铁电薄膜的介电常数,从而改变谐振器的谐振频率,实现带通滤波器通带频率的移动。这种新型结构的铁电薄膜可调带通滤波器具有结构紧凑、尺寸小及施加外加偏压容易等优点。仿真结果表明:铁电薄膜的介电常数在外加偏压下从250减小到200时,带通滤波器的传输特性曲线的形状基本保持不变,通带的中心频率从9.95GHz增加到10.04GHz,其3dB带宽保持在0.13GHz,反射损耗始终小于-20dB。     

采用阶梯阻抗谐振器的新型小型化双频带带通滤波器

设计一种新颖的双频带带通滤波器,应用于2.4/5.2 GHz无线局域网WLAN系统.该滤波器采用2个阶梯阻抗谐振器, 通过合理的配置耦合方式,具有非常紧凑的电路结构.实际测量结果显示,该滤波器具有很小的插入损耗,在2个通带内,2.4和5.2 GHz处的插损分别为0.3和0.7 dB, 并且该滤波器具有很宽的通带响应,2个通带的分数带宽分别为30%和17%.测量结果和仿真结果非常吻合.
     

基于氧化铝陶瓷的无线无源湿度传感器的制备和测试

通过湿度感应技术与近场电磁耦合原理相结合,构成了基于氧化铝陶瓷的无线无源湿度传感系统。此传感器包含叉指电容与电感线圈构成的LC谐振电路和由聚酰亚胺薄膜构成的湿敏结构。当聚酰亚胺薄膜吸收水分子后,聚酰亚胺和水组成的复合体系的介电常数发生变化,导致LC电路的谐振频率发生改变,通过读取天线将传感器频率信号读取出来。搭建湿度测试平台对传感器进行测试,结果表明传感器的谐振频率随着密闭环境中空气湿度的线性增大而呈线性减小的趋势。当湿度从50%RH变化到88%RH的时候,传感器谐振频率从113.712 1 MHz变化到92.311 5 MHz,灵敏度为0.545MHz/%RH。     

一种轻薄型共面波导圆极化整流天线

本文设计了一款应用于近地飞行器的轻薄圆极化整流天线,飞行器普遍载荷有限,且在不断地运动,因此要求整流天线具有圆极化、重量轻、体积小、剖面低、易与飞行器表面共形等特点.本文设计的整流天线工作在5.8GHz,采用共面波导耦合馈电,具有较宽的工作带宽.后端整流电路采用串联二极管形式,并利用共面波导低通滤波器进行直流滤波,不需要使用任何集总元件.该整流天线结构紧凑,全重仅1.98g,剖面厚度0.5mm,最佳整流效率71.22%.测试结果与仿真结果吻合良好,验证了该设计的可行性.     

一种高性能微带三通带滤波器设计

提出了一个由加载开路存根的S型阶跃谐振腔结构组成的三通带微带滤波器设计方案．该结构以阶跃谐振腔为主体,并在其基础上附加阶跃开路存根．普通阶跃谐振腔结构是一个典型的双模谐振腔,文中正是利用这个性质来生成双通带．同时附加阶跃开路存根被用来构成了第3个通带．仿真结果显示,滤波器分别在2．4、3．85和5．2GHz,同时阻带特征低于-30dB．结果表明,该滤波器可以很好覆盖WLAN和Wimax通信,具有很好的应用空间．