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.     

岔线型缺陷地结构超宽阻带低通滤波器的设计

提出了一种通过在微带结构的接地金属板上蚀刻缝隙构成的岔线型缺陷地结构(岔线型DGS).利用岔线型缺陷地结构的阻带特性,设计了一个基于岔线型DGS的超宽阻带低通滤波器,其由两个岔线型缺陷地单元和微带高低阻抗传输线组合而成,实现了岔线型DGS低通滤波器的小型化和宽阻带.仿真结果表明,该滤波器3dB截止频率为2.87GHz,通带内S11均低于-20dB,阻带在-20dB以下的频段为3.5～20.3GHz,有效抑制了二次、三次或更高次的谐波响应.相比传统DGS低通滤波器的阻带拓宽了28%,当衰减极点相同时,占用面积减少了74%.实测结果与仿真结果相比具有很好的一致性.     

新型螺旋形缺陷地结构在低通滤波器中的应用

为使缺陷地结构(DGS)实现结构紧凑、阻带可控,提出了一种新型紧凑型螺旋形DGS。研究了该螺旋型DGS模式下的缝隙影响,对其参数进行了分析与优化。在不改变DGS总体尺寸的情况下,可以通过缝隙位置改变阻带频率。在该螺旋形DGS中的多个位置引入缝隙以实现多频点抑制来增加滤波器的阻带宽度,将两个带有多缝隙的螺旋型DGS单元级联并将其应用于低通滤波器设计。该滤波器的仿真分析及测量结果一致,在0~1.8 GHz通带内插入损耗小于1 dB且在2.0~3.8 GHz阻带内抑制超过20 dB。     

双频阶梯阻抗谐振器滤波器设计

为满足无线通信需求,采用4级半波长谐振器设计了一种应用于无线局域网络(IEEE-802.11a/b/g)的双频带通滤波器。运用HFSS和Designer两种仿真软件分别对所设计滤波器的带内插入损耗和带外抑制特性通过调节阻抗比和谐振器的长度进行了仿真和优化。仿真结果的一致性表明该结构的稳定性良好,在2个中心频率为2.4 GHz和5.2 GHz的通带内,插入损耗分别小于1.6 dB和1.9 dB,相对带宽分别大于5.8%和6.7%;在频率为1.6 GHz、4 GHz和6.3 GHz处的抑制损耗达到45 dB,阻带抑制特性满足设计要求。     

抑制WLAN信号干扰的超宽带滤波器设计

介绍了一种具有抑制WLAN信号干扰功能的小型超宽带滤波器的结构设计.滤波器的通带频率范围为2.8～11.8GHz,相对带宽约为123%.设计中采用缺陷地结构(DGS)实现高频处的带外抑制,在12.3～30GHz的范围内带外抑制达到15dB以上.通过加入折叠耦合臂结构,在5.38GHz处产生阻带,实现滤波器的陷波功能,陷波阻带带宽为0.4GHz.该滤波器结构紧凑、性能优越,实际测量结果与仿真结果吻合良好.     

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。     

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.     

一种基于耦合矩阵的新型带通滤波器

提出一种新型的具有2个传输零点的微带带通滤波器(bandpass filter, BPF).该滤波器采用2个新型慢波谐振器,具有较宽的上阻带带宽.该滤波器设计简单,由于利用"N+2”耦合矩阵的方法而呈现出较高的频率选择性.测量结果表明,该滤波器具有良好的响应特性,在中心频率2.4 GHz处的插入损耗为1.66 dB,上阻带频率达到7.0 GHz.实测和仿真结果具有良好的一致性.     

带宽可调带阻滤波器的设计

传统的带阻滤波器大多是采用全无源元件实现,存在阻带带宽不易调节、电感元件占芯片面积大等问题。本文采用TSMC 180nm CMOS工艺,提出一种基于N通道陷波滤波器的带宽可调带阻滤波器,该电路由2个二阶N通道陷波滤波器和跨导单元构成,通过跨导单元使两通道的频率相对总输出频率向上和向下偏移,实现了滤波器的阻带带宽可调谐。在1.8V的供电电压下,采用Cadence Spectre RF仿真,结果表明:滤波器的增益大于-2dB,陷波频率可调范围为0.3~1.2GHz,阻带带宽可调范围为20~48 MHz,阻带抑制为12dB,频偏为150 MHz时,IIP3为9.8dBm,F_N为3.5~6.5dB。该带阻滤波器不仅实现了带宽可调谐的功能,而且电路结构简单,易于全集成,电路整体性能得到提高,为多标准、多频率的无线电应用提供了参考。     

具有抑制谐波性能的新型微带带通滤波器设计

提出了一种新型的具有谐波抑制性能的微带带通滤波器结构,其由一对带有过孔的微带短路环和两段共面波导传输线构成。通过控制两个微带短路环间的距离,可以灵活地调节滤波器的带宽;而通过调节微带短路环两臂的间距和共面波导传输线的长度及两者的相对位置,则可以抑制滤波器的高次谐波,达到展宽阻带的目的。仿真与实测结果表明了该滤波器具有良好的谐波抑制性能。测试的通带中心频率为1.16 GHz,相对带宽为5.2%,在2.0 GHz到9.0 GHz的宽阻带内,谐波抑制水平基本优于-20 dB。     

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。     

一种高性能超宽带微带双通带滤波器设计

提出了一个CPW/微带复合谐振腔结构组成的双通微带滤波器设计方案.该滤波器由1个开路加载的1/4波长CPW复合谐振腔和2个短路加载的1/4波长的CPW复合谐振腔组成.该滤波器利用不连续失配理论产生了可调节刻痕阻带,采用加载短接线模拟低通滤波器改善了阻带特性.实测数据表明,滤波器在3.4～9.1 GHz（-3 dB带宽）范围内具有通阻带特性,相对带宽大于92%,带外衰减优于-30 dB,刻痕阻带的调节范围为5.5～8 GHz,与仿真结论基本一致.     

双极化膜片阵列加载方波导带通滤波器的设计

采用方波导对称加载周期性金属膜片阵列的结构,设计并研制了一个双极化宽带方波导带通滤波器,分析了膜片高度和加载周期这两个关键参数对滤波器滤波特性的影响,获得7.5～14 GHz上插入损耗小于1 dB的实测通带带宽,阻带范围14.5 ～ 16.8 GHz,且阻带衰减最大值达到45 dB,正交双极化之间的极化隔离度大于25 dB.该滤波器可很方便的用于宽频带双极化波导天馈系统.     

一种新型的悬置带状线带阻滤波器设计

为了构造高性能带阻滤波器,本文提出了在悬置带状线(SSL)的金属外壳中构造矩形腔谐振腔的方法,形成具有带阻特性的悬置带状线传输线。通过在悬置带状线的上方引入深度为λ_g/4的矩形腔谐振腔,可以产生特定频率的传输零点,并且不影响SSL的传输特性。本文设计了一款Ku波段的悬置带状线带阻滤波器,阻带中心频率为12.5 GHz,阻带带宽为1.35 GHz,阻带衰减大于25 dB。通过调节矩形腔谐振腔的尺寸,滤波器可以灵活地抑制对应的干扰信号。矩形腔谐振腔结构紧凑,不额外占用悬置带状线贴片上的空间,谐振频点易于控制。该悬置带状线滤波器具有良好的工程应用前景。     

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.     

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。     

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CSRR-SIW结构的复合左右手带通滤波器小型化设计

提出了一种基于互补开口谐振环-基片集成波导（complementary split-ring resonator-substrate integrated waveguide,CSRR-SIW）结构的复合左右手带通滤波器,可应用于5G频段。采用互补开口谐振环（complementary split-ring resonator,CSRR）代替传统开口谐振环结构,有效地减小了中心频率,通过改变端口馈电方式展宽了带宽并改善了高频端带外抑制特性。基片集成波导（substrate integrated waveguide,SIW）结构将电磁波限定在一定空间范围内传播,使得该款滤波器较为紧凑。将4个具有左手特性的互补开口谐振环单元加载到带通滤波器中,通过调整优化,可在通带处产生2个传输零点,并进一步缩小滤波器的体积。测试结果显示：滤波器的中心频率为4.92 GHz,3 dB带宽为240 MHz,带内插损最大值为1.7 dB,且在5.88～13.80 GHz的带外抑制大于20 dB。