一种新型SCRLH传输线结构的设计与分析

传统的混合右左手(CRLH)传输线(TL)若要实现较宽的阻抗匹配带宽则须工作于平衡态,即左手和右手通带无缝过渡,而在现实中平衡态条件往往不易满足.为此,文中提出了一种新型的简化混合右左手(SCRLH)TL结构.该新结构具有类似带通滤波器的特性:通带内衰减常数为零,特性阻抗为实数并随频率连续平滑分布,具有宽带甚至是超宽带的阻抗匹配带宽;带外特性阻抗为纯虚数,电磁波传播受到抑制.文中还采用微带高低阻抗线以及短路枝节实现了一种中心频率为6.85GHz、相对带宽约为110%的超宽带微带SCRLH TL结构实例,针对该结构实例进行了全波、电路仿真分析以及实验测量,三者所得的传输特性吻合良好,并且基于三者传输特性提取出的色散特性皆能很好地逼近色散特性理论值,从而证明了新型SCRLH TL结构的可实现性以及其适用于超宽带滤波器设计的潜在价值.     

一种具有宽阻带特性的超宽带滤波器

本文提出了一种具有高阻带特性的超宽带滤波器。并联短路支节超宽带滤波器存在上阻带频率范围过窄的问题,为了改善其的带外抑制性能,本文设计了一种紧凑的级联结构超宽带滤波器,在不明显增大滤波器尺寸的条件下,有效拓宽对其上阻带频率范围。优化设计后,得到了一个通带频段为2.1～10.2GHz,上阻带达18.5GHz的超宽带滤波器。仿真结果表明,该结构具有良好的带内带外特性。该滤波器结构简单,尺寸紧凑,适于实际应用。     

一种通带内具有单阻带特性的超宽带滤波器研究

基于非对称耦合馈线结构,设计了一种通带内具有单阻带特性的超宽带滤波器.通过调节非对称耦合馈线结构的物理尺寸,能够控制超宽带通带内阻带频率的位置,从而有效减少其他频段的干扰.利用ADS仿真软件对研究设计的超宽带滤波器进行仿真计算,仿真结果表明该滤波器不仅具有良好的通带效果,还具有阻带位置灵活可调的优良特性.     

一种基于开路枝节加载的新型双陷波超宽带滤波器

为了解决具有陷波特性的超宽带滤波器陷波深度不够和阻带抑制能力不强等问题,设计了一款结构紧凑的双陷波超宽带滤波器,将设计的新型多模谐振器与输入、输出馈线进行耦合完成超宽带滤波器的设计,在输入馈线端加载2个开路枝节,实现了具有双陷波特性的超宽带滤波器。该滤波器通带为2.42~10.98 GHz,带内插入损耗较小,分别在5.31 GHz和8.1 GHz处产生了2个陷波,有效阻断了无线局域网(wireless local area network,WLAN)和X波段卫星通信频段窄带信号对超宽带通信系统的干扰。该滤波器不仅结构简单,并且具有很好的带外抑制能力(-66.28 dB)和足够的陷波深度(-39.71~-35.12 dB),同时能够达到超宽带系统对滤波器插入损耗和回波损耗的要求。     

一种曲折型缺陷地结构超宽带滤波器的设计

针对超宽带滤波器插损较大、阻带较窄的问题,提出一种曲折型缺陷地结构小型超宽带滤波器的设计方法.首先,在金属地面上开曲折型缝隙,得到曲折型缺陷地结构;然后,依据曲折型缺陷地平行耦合线和传输线的结构特点,分别构造它们的等效电路模型,再结合HFSS仿真来验证电路模型的正确性,推导出结构尺寸与等效电路元件参数之间的对应关系,得出曲折型缺陷地平行耦合线具有超宽带特性和曲折型缺陷地传输线具有低通高选择性的结论.结合这两种结构的优点设计了一种结构简单、具有宽阻带的超宽带滤波器.测试结果表明,与传统缺陷地结构和复合左右手传输线(CRLH)结构的超宽带滤波器相比,该滤波器具有插损小的特点,其带内最大插损仅为0.88 dB,阻带抑制在11.75～20 GHz范围内均小于-30 dB.     

超宽带微带带通滤波器的设计

为了设计小型化、低插入损耗、宽阻带的滤波器,本文基于缺陷微带结构(defected microstrip structure,DMS)提出一种新型H形DMS结构微带滤波器,利用DMS结构与1/4波长终端短路谐振器设计制作一种小型超宽带微带带通滤波器,并用ADS(advanced design system)软件对该滤波器进行分析及仿真验证,且对所设计的滤波器进行实物加工测试。测试结果表明,该滤波器的相对带宽达到了116%,阻带在-20dB以下的频段为12~19GHz,其宽度达到了7GHz,与理论分析基本一致。该滤波器尺寸为13.7mm×6.8mm,同时还具有插入损耗小、结构简单紧凑等优点。     

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.     

基于共面波导的新型超宽带带通滤波器

设计了一种基于共面波导的新型小型化超宽带带通滤波器,给出了滤波器的设计结构及其等效电路,通过仿真优化得出其特性曲线图,并分析比较了不同结构参数对滤波器特性的影响.结果表明,我们设计的超宽带滤波器可在3.1 GHz~10.3 GHz的通带范围内插入损耗小于0.5 dB,回波损耗大于10 dB.同时,新的滤波器的尺寸为0.36gλ(gλ为中心频率上的导波波长),便于实现系统的小型化.文中结果通过商用电磁仿真软件Ensemble学生版仿真得到.     

一种高性能超宽带带通滤波器的设计

本文利用缺陷接地结构(DGS)设计了一种高性能的超宽带滤波器,该滤波器包括位于多模谐振器下面的六个半圆形的DGS.首先通过使用多模谐振原理得到一个超宽带带通滤波器,然后利用DGS结构设计了一个截止频率超过12.6GHz的低通滤波器,这样做的目的是抑制超宽带滤波器的寄生通带的影响.最后结合两者,得到一高性能种超宽带带通滤波器,使用ANSOFT HFSS软件建模仿真和优化,结果表明:该滤波器的中心频率在6.85 GHz,通带为3.0 GHz-10.6 GHz,通带内插入损耗小于0.3 dB,回波损耗优于20 dB.频带内具有良好的通带特性,同时又能有效的抑制高次谐波,上阻带在30 dB以下达到19 GHz.     

基于新型三阶阶梯阻抗谐振器的超宽带滤波器

文章采用2个新型三阶阶梯阻抗谐振器构建了一种新型超宽带(UWB)带通滤波器。为了增加耦合强度,4个λ/4的耦合线被平行放置于输入输出端,前2个谐振频率被调整在UWB带宽(3.1～10.6GHz)内。通过优化后,该滤波器具有4个传输极点,频带宽度在3.6～10.5GHz,基本满足超宽带的传输要求。实例仿真结果显示所设计的滤波器具有低插入损耗和较好的带外特性等优点。     

双模谐振器设计超宽带滤波器

利用双模谐振器设计一个结构新颖紧凑的超宽带(UWB)滤波器,该滤波器的通带为3.9~11.6 GHz,通带最低频率(FBW)达99%.两个衰减极点分别产生在靠近通带的两边,提高了通带频率的选择性.另外两个衰减极点产生在通带高频端的阻带内,抑制双模谐振器二次谐振产生的谐振模式,很好地改进了阻带性能.仿真和测量结果表明,通带内插入损耗低于1.0 dB(3.9~11.6 GHz),高阻带内插入损耗大于15.0 dB (12.0~19.5 GHz),整个通带内群延迟小于0.5 ns.仿真和测量结果很好地吻合,表明此超宽带滤波器的有效性.     

新型超宽带带通滤波器的综合与设计

在无线通信高速发展的今天,超宽带系统的研究具有广阔的应用前景和巨大的市场价值.论文主要对超宽带系统中的超宽带滤波器进行了深入的综合研究与设计,通过一种新型超宽带滤波器的综合方法来设计超宽带带通滤波器,并进行了实例仿真.设计的滤波器相对带宽超过110%,频带宽度在3.1～10.6 GHz之间.软件仿真和理论计算结果一致,并且实例仿真结果显示所设计的滤波器具有低插入损耗和较高的抑制度等优点.     

一种具有陷波特性的超宽带超导滤波器设计

研究了具有陷波特性的超宽带超导滤波器设计方法,采用两级多模谐振器实现了具有超宽带通带的超导滤波器,具有带内插损低、带边陡峭度高、结构紧凑的优点。为了抑制通带内不需要的干扰信号,采用开路短截线的方法成功引入一个中心频率为5GHz的阻带。未经调谐的测试结果和仿真结果吻合得很好,3-dB带宽从3.28GHz到10.56GHz,相对带宽为105.2%。超宽带通带内引入的阻带具有高的选择性(3-dB带宽小于5%)和高的抑制度(高于60dB)。此外,通带反射系数高于14.2dB。     

基于短路/开路枝节线的小型化超宽带滤波器

介绍了一种基于并联枝节线单元的超宽带滤波器.该滤波器由3种基本元件组成：短路枝节线、开路枝节线和连接线.其中,每个短路枝节线和开路枝节线组成一个枝节线对,在枝节线对间利用连接线实现强电磁耦合.在设计中,这3种基本元件的电长度是相同的.通过合理选择各元件的特征阻抗,就能实现带宽在100％左右的超宽带滤波器.此外,该超宽带滤波器还具有较宽的高端阻带.文中首先基于理想传输线模型对该滤波器进行了仿真研究;然后在全波仿真的基础上,利用微带线实现了一个三阶的超宽带滤波器;最后利用平面印制板技术对滤波器进行了实物加工.测试和仿真结果吻合良好.实验结果表明,该滤波器的中心频率为1.775 GHz,相对带宽为97.5％.通带内匹配优于-15 dB,最小插入损耗为0.25 dB（在1.3 GHz处）.第一个寄生通带的频率高于6 GHz,是通带中心频率的3.4倍左右.     

一种新型传输零点可控的微带带通滤波器

提出了一种新型的传输零点可控的微带带通滤波器结构,它由一段低阻抗线和与之相连的平行耦合线构成.通过调节低阻抗线与平行耦合线的偶模阻抗比,可以改变谐振器的2个模式之间的距离,从而灵活的调节滤波器的带宽;而通过调节平行耦合线的间距,则可以方便的调节传输零点的位置.仿真与实测结果都表明该滤波器具有良好的性能:低插损,结构紧凑,可以灵活的调节带宽和传输零点的位置.     

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FPGA的新型抗混叠CIC抽取滤波器的设计与实现

针对传统的积分梳状滤波器在用作抽取抗混叠滤波器时,通带偏差和混叠镜像衰减难以满足软件无线电系统需要的问题,设计采用内插二阶多项式级联锐化CIC滤波器的改进方法,扩展了其通带带宽的同时提高了阻带衰减,并应用SOPC设计软件dspbuilder在一片FPGA芯片上予以实现,简化了设计流程,降低了成本和开发周期.     

紧凑型多陷波超宽带滤波器的设计

针对传统带阻单元构成滤波器存在陷波深度不足和阻带抑制较差的问题,提出一种加载开路枝节的多陷波超宽带滤波器。基于开路枝节线和阶跃阻抗谐振器理论,通过在超宽带滤波器多模谐振器上引入一对折叠开路枝节线产生2个陷波频段,这种特殊枝节实现的陷波抑制能力更强;在超宽带结构下方耦合阶跃阻抗谐振器产生第3个陷波频段,陷波深度更好。最终实现超宽带带通滤波器的中心频率为6.6 GHz,陷波频段相对带宽约为134%。仿真与实测结果表明,该滤波器工作带宽为2.2~11.2 GHz,实现了2.8~4.4 GHz,6.2~6.8 GHz和8.8~9.8 GHz 3个频段的陷波特性,可有效滤除C波段和WLAN频段信号对超宽带通信系统的干扰。满足超宽带系统对陷波滤波器插入损耗和带外抑制的要求。     

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。