基于1/4步阶阻抗谐振器设计之微小化宽带带通滤波器设计

本文提出了一种微小化宽带带通滤波器。该滤波器由两个四分之一波长的步阶阻抗谐振器混合耦合组成,可以实现中心频率为2.2 GHz,具有1.5～2.9 GHz的通带和64%的带宽。为了验证设计理论,制造并量测滤波器,从量测结果看,通带内插入损耗为S21=-1.5 d B,回波损耗均大于-10 d B,通带群延迟在0.01～0.15内。在频带上边4.2 GHz的地方出现传输零点,提高了滤波器的选择性,整个电路尺寸约为21 mm×5 mm,即0.25λg×0.06λg,λg是2 GHz的波导波长,同时测量结果也显示出与模拟结果的良好一致性。     

恒定绝对带宽的紧凑型可重构双频带通滤波器

本文研究了一种基于阶梯阻抗谐振器(SIR)和缺陷馈电结构的小型双频带通滤波器(BPF).具有T型中央加载的SIR可以更自由地调整双频谐振频率,SIR和缺陷馈电结构组合,并进行阶数调整,可以很容易控制绝对带宽,仿真得到传输零点.最后,仿真结果显示,恒定绝对带宽在230MHz±5.6%的情况下,第二通带可以在1.55GHz,1.75GHz和2.05GHz之间切换,恒定绝对带宽为32MHz的情况下,第一通带稳定在0.90GHz.实际加工的滤波器测量结果与仿真结果吻合较好.     

小型发夹型SIR微带带通滤波器的设计

针对高性能射频滤波器结构复杂、尺寸大的问题,基于阶梯阻抗谐振器设计制作了一个中心频率为2.45GHz的小型发夹型微带带通滤波器。通过把半波长阶梯阻抗谐振器耦合结构折合成U字形,即发夹型结构改善了滤波器性能和缩小了滤波电路尺寸。通过软件仿真和对制作的硬件电路测试的结果表明,设计制作的滤波器在2.42GHz到2.48GHz范围内的插入损耗小于2dB,3dB带宽为130MHz,中心频率的回波损耗达到了30dB,直流到2GHz以及2.8GHz到11GHz频率范围的阻带衰减都大于了30dB。因此,该滤波器有效地抑制了寄生通带,而且结构简单、尺寸也小于26mm×22mm。     

基于单个CSRR CRLH结构的双频带通滤波器

提出了一种基于单个互补开口谐振环(CSRR)的复合左右手(CRLH)结构双频带通滤波器，利用CSRR CRLH结构谐振特性，并通过延长、弯曲开路枝节线，引入新的传输零点同时缩小滤波器的尺寸，实现了滤波器双通带、高选择性和小型化.加工并测试了基于CSRR CRLH结构的双频带通滤波器的原型(尺寸为3 cm×3 cm),结果显示第一通带和第二通带的中心频率和插入损耗分别为1.9 GHz/1.7 dB和2.9 GHz/2.8 dB,在DC-1.05 GHz、2.20-2.50 GHz和3.45-4.00 GHz阻带范围内的带外抑制优于20 dB,实现了双频带通特性.     

基于组合多通带谐振器的三频滤波器设计

提出了一种基于组合多通带谐振器的三频滤波器设计方法，该方法可以独立调节三个通带的中心频率及带宽.组合多通带谐振器是由一个阶跃阻抗谐振器(SIR)和一个普通半波长谐振器组成，其中SIR可以产生第一和第三通带，另外一个谐振器产生第二通带，引入新的馈电结构对两个谐振器同时进行激励。文中分别利用级联型和伪交指型组合谐振器设计三频滤波器，每种结构都有足够的自由度来获得所需的带宽和中心频率，最后设计并加工了两个工作在WLAN(2.45GHz,5.25GHz) 和WiMAX(3.5GHz)频段的三频滤波器，测量结果与仿真结果吻合良好.     

半哑铃型缺陷地结构带阻滤波器

提出了一种半哑铃型缺陷地结构的带阻滤波器。在传统哑铃型缺陷地结构的基础上,设计了半哑铃型缺陷地结构单元,实现了带阻特性。相较于传统的哑铃型DGS结构,半哑铃型DGS结构的阻带衰减更陡峭,阻带宽度更理想。文中分析了半哑铃型DGS结构单元的特性,得到最佳性能的仿真模型。对两个半哑铃型DGS单元级联构成的带阻滤波器进行仿真,结果表明,滤波器的带内最大阻带深度达到45 d B,-10 d B的阻带宽度达11.5 GHz(10.1 GHz21.6 GHz)。     

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.     

基于双面平行带线的三通带滤波器设计

为了实现三带通滤波器的小型化、高边缘选择性、通带独立可调以及电路设计简单化,提出了一种具有高选择性的三通带滤波器(BPF)设计方法.该滤波器基于中间层插入导体平面的双面平行带线,由分别位于顶层和底层的2个谐振器组成,并由它们谐振产生3个不同的通带,第1和第3个通带的频率由顶层的枝节加载型阶跃阻抗谐振器控制,第2个通带的频率由底层的半波长谐振器控制;顶层谐振器采用交叉耦合结构以产生传输零点,提高滤波器的边缘选择性.最后设计加工了一个工作在2.38、3.40和5.15 GHz的三通带滤波器并进行了实验,实验结果和仿真结果吻合良好,从而验证了文中所提设计方法的有效性.     

一种新型三模宽带带通滤波器的设计

提出了一种基于三模环形谐振器的微带带通滤波器。三模谐振器是由加载开路枝节的环形谐振器组成,在通带内产生三个谐振模式。环形谐振器的多径效应使得信号相抵消,在通带的上下截止频率处产生两个传输零点,因此滤波器会有较好的通带选择性。仿真和测试结果表明,滤波器的中心频率为5.05 GHz,通带频率为4.4~5.7 GHz,带内插损小于1.7 d B。     

一种小型化超宽带微带带通滤波器

研究一种小型化超宽带微带带通滤波器。该滤波器采用2个开路枝节线和2个短路枝节线,其中开路枝节和短路枝节两两组成枝节线对。在2个枝节线对之间,利用一段均匀微带线进行连接。滤波器的输入输出采用直接馈电的设计,以保证宽带滤波器所需的强耦合。通过对该滤波器的参数进行仿真研究,设计实现了一个带宽在110％左右的超宽带滤波器。试制样品的测试结果与仿真结果吻合良好,表明该滤波器在中心频率为1．90GHz时,可实现103oA的相对带宽。通带内的最小插入损耗为0．20dB（在1．52GHz处）,匹配均优于-20dB。第一个寄生通带的频率高于6GHz,是中心频率的3．2倍左右,而且该滤波器的电尺寸小,在其通带中心频率处,只有0．21×0．18λg^2     

C波段三截面阶梯阻抗(SIR)滤波器的设计

SIR滤波器有尺寸小,成本低,易于集成和寄生通带可调节等特点,在微波电路中有着广泛的应用。文中根据项目的需求对SIR滤波器的小型化和寄生通带调节进行研究,通过HFSS仿真软件设计了一个三截面SIR滤波器,中心频率为7.0 GHz,带宽为6.5～7.5 GHz,带内插损优于1.5 dB,在4.0 GHz和9.0 GHz处抑制度大于55 dB。该滤波器结构充分利用空间,比经典发夹型缩小近20。调节寄生通带的变量增加,调节更加灵活,仿真显示在带宽的二倍谐波处抑制度优于35 dB。     

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。     

一种平衡微带线馈电的宽带八木天线

提出了一种平衡微带线馈电的宽带印刷型八木天线,该天线具有剖面低、带宽宽、馈电简单的优势。使用CST Microwave Studio软件分析了天线的金属表面电流,建立了与天线辐射特性等效的对称振子阵列模型,解释了天线的辐射原理。根据仿真分析结果制作了天线样机并进行了测试,该天线可以在1.62~2.35 GHz的频率范围内满足反射系数低于-10 dB。在工作频率范围内的增益约为5 dBi,其尺寸仅为100 mm×38.5 mm×1 mm,可以应用于无线通信领域。     

一种用于WLAN的双频紧凑型天线

本文提出了一种紧凑型微带线馈电的适用于无限局域网(WLAN)的双频天线,并获得了5.2GHz和5.8GHz的工作频点.该天线印刷在单层,介电常数为2.65的介质板上;天线尺寸为15mm×12mm×1mm.该天线由印制在介质板正面的倒置"土"字型贴片和背面开缝切角贴片组成.仿真和测试结果表明,该天线具有较好的双频工作特点,其阻抗带宽分别为210MHz(5.17～5.38GHz)和318MHz(5.68～6.02GHz).该天线在双频工作点上的最大增益为别为1.75dBi和2.32dBi,且具有较好的全向辐射特性.     

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.      

L波段微带线交叉耦合发夹带通滤波器设计

随着现代移动通信的迅速发展,无线电频谱越来越拥挤,这就使滤波器变得愈发的重要,对滤波器的要求也越来越严格。本文主要设计了一种以发夹滤波器与交叉耦合滤波器为理论基础的L波段微带带通滤波器,以增强滤波器带外抑制能力和降低寄生通带的影响,从而提高窄带滤波器的性能。利用ADS和HFSS,设计了L波段滤波器,并制作了滤波器实物,实测其通带频率范围7.8-8.7GHz,带内插损3.25dB,带外抑制性能均大于21.5dB,所设计的带通滤波器各项性能均优于设计指标。     

基于倒置转换的二次通带抑制微带滤波器

基于Butterworth带通滤波器原型,应用饲置转换和Richards变换进行微带滤波器设计,得到的滤波器具有较强的二次通带抑制能力。对设计结果进行的仿真表明,滤波器3dB通带范围4．1～4．9GHz,对二次谐波处寄生通带的抑制大于50dB。本文的设计方法简单高效,具有通用性;得到的微帝滤波器结构小巧,易于实现。     

Parallel-coupled linear-phase superconducting filter

A novel double coupling planar structure （a single microstrip line coupled with two resonators coincidental） is presented for the first time. Based on this structure, a six-pole parallel-coupled high-temperature superconducting band-pass filter with both linear phase response and quasi-elliptic function response is designed. The filter has a 40 MHz pass-band with a center frequency of 2,000 MHz. Its dimension is 18.67 mm × 25.96 mm. At 77 K, minimum insertion loss is 0.26 dB in passband. The group delay variation is 〈3 ns over 70 % of the filter bandwidth.     

基于分支线加载的紧凑微带双通带滤波器设计

提出了一种紧凑的零度馈电的具有分支线加载的具有3个传输零点的微带双带通滤波器。首先完成了中心频率2．4 GHz的微带单带通滤波器设计,再次完成了加载分支线的优化仿真设计,最终实现了2．4／3．5 GHz微带双通带滤波器,实测和仿真结果吻合较好,实测得到了的第一、二通带相对带宽大于5％,第一通带内插损小于1．5dB,第二通带内插损小于3 dB。提出的分支加载的微带双带通滤波器具有设计简单、结构紧凑、很好的选择性等优点,可以满足无线局域网（WLAN）系统和固定无线接入（FWA）通信需要。     

基于LTCC技术的S波段双工器的设计

本文借助LTCC的多层结构,先设计出了带传输零点的带通滤波器（BPF）。并通过匹配网络,利用HFSS仿真软件对其参数进行优化仿真,设计出了一种基于LTCC技术的S波段双工器。该双工器尺寸为18.3mm×15.6mm×0.5mm、在2.03GHz和2.19GHz处的插入损耗小于-3.72dB。在频率1.87GHz和2.34GHz处衰减大于-55dB,有效的抑制了阻带上的本振信号及其镜象信号。S13小于-12dB,体现了两端口之间的良好的隔离度,满足了该双工器设计指标和小型化的目的。