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.     

一种新型非对称共面波导滤波器的设计与仿真

为了解决高频微波集成电路中的滤波问题,设计了一种新型非对称共面波导结构的带阻滤波器。利用时域多分辨分析方法(MRTD)对滤波器进行了仿真计算,根据选用不同基底材料和槽线宽度得出的S参数值,分析了对滤波器性能的影响。该非对称结构共面波导滤波器具有体积小、损耗低、阻带宽、易于加工等优点,并且只要改变设计参数值,就可以得到其他频段的带阻滤波器。     

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.     

基于缺陷地波导结构的双模带通滤波器设计

提出了一种新型的基于缺陷地波导(DGW)结构的双模带通滤波器设计。该滤波器由一对双T型微带输入/输出馈线和一个方形DGW双模谐振器构成。通过在DGW谐振器对称面上引入容性微扰,使谐振器的两个简并模分离,从而产生良好的双模带通椭圆形响应特性。对新型DGW结构单元进行研究,分析了微扰结构的尺寸对滤波器传输特性的影响,设计并加工了一个DGW双模带通滤波器,仿真及测试结果吻合较好。     

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。     

跨阻型集成带阻滤波器设计

作为一种独特的滤波器形式,跨阻滤波器在集成电路中起着重要作用．基于LC原型电路,提出了一种跨阻型集成带阻滤波器的设计方法．首先用状态变量表示LC元件变量关系,然后将关系式表示成信号流图形式,用全差分放大器替换其中的积分部分,最后集成得到全差分有源跨阻带阻滤波器．为验证设计的可行性,给出了六阶Chebyshev跨阻集成带阻滤波器的设计过程及其Hspice计算机仿真结果．仿真结果表明,所设计的滤波器满足设计参数要求,滤波性能良好．     

单电容有源带阻滤波器

这种新型的有源滤波器,只用一个电容器、一个运算放大器和两个电阻器。该电路能实现带阻和低通滤波特性,其极点品质因数可以独立调整而不影响其它参数。文中给出了实验结果,证明了理论分析的正确性,分析了在中心频率处阻带衰减为有限值的原因,认为这是运放附加相移的影响。     

电磁阻带结构带阻滤波器和双工器

根据电磁阻带结构的设计公式,设计了2个阻带中心频率分别为4 GHz和6 GHz的带阻滤波器,调整刻蚀单元的尺寸可以改变带阻滤波器的阻带衰减值.通过全波分析软件Ansoft Ensemble模拟分析了带阻滤波器的特性,用试验验证了模拟分析的结果.本文还应用电磁阻带结构设计了一个双工器,它采用2个电磁阻带滤波器和1个T分支级联形成三端口元件,实验表明其具有优良的特性.     

具有带阻特性的超宽带天线

提出了一种新型共面波导(CPW)馈电的,具有带阻特性的平面单极子超宽带(UWB)天线.为了抑制与WLAN、WiMax系统的干扰,通过在天线平面上开槽,从而达到了在天线频段上的带阻特性.该天线回波损耗S11≤-10dB的工作频带带宽达到了2.75～11GHz,并且在2.75～3.29GHz、4.1～4.9GHz、6.08～8GHz频带内形成阻带.利用电磁仿真软件优化,并绘出天线的方向图,结果表明该设计方法的有效性.     

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。     

基于交指型缺陷接地结构的共面波导

提出了一种在缺陷接地结构（DGS）中用交指电容代替缝隙电容的方法．将交指电容用于DGS共面波导,与缝隙电容DGS相比,交指电容DGS更能使电容的耦合加强,它增加了电容值,使得电路尺寸之间的倍数关系减小,有利于电路的设计和制作,滤波深度和滤波的陡峭程度显著增大,有效改善了DGS共面波导的特性．同时,将该结构用于共面波导贴片天线的设计中,得到了基于交指型DGS的超宽带共面波导天线,与没有DGS的共面波导天线相比,新型天线的带宽增加了600MHz,其相对带宽由84％提高到103％,达到5个倍频程．     

一种新颖的缺陷接地结构带通滤波器

提出一种新颖的三角形缺陷接地结构(DGS)微带线单元,分析了该结构的阻带特性,建立了该结构单元的等效模型,提取了电路参数。最后将该DGS结构应用于紧凑结构带通滤波器的设计,HFSS仿真结果表明:在3～7GHz的频率范围内,这种新颖的DGS结构的BPF比传统BPF的阻带更宽,验证了所提结构的有效性和可行性。     

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.     

基于矩形谐振腔MIM波导结构的表面等离子体带阻滤波器

采用二维时域有限差分法(FDTD)设计并验证了一种新型的基于金属-介质-金属(metal-insulator-metal,MIM)多矩形谐振腔结构的表面等离子体带阻滤波器.该结构由一波导通道和一列平行排列于波导上方的矩形谐振腔组成.当矩形腔的长度对某一波长满足法布里-珀罗(F-P)谐振条件时,该波长的表面等离子体(Surface Plasmon Polaritons,SPPs)将进入腔内并发生耦合共振而被限制在其内,起到滤波的效果.通过调整谐振腔的长度和数量,可以方便地滤掉一个或多个不同波长的光波.与其他结构SPPs滤波器相比,此结构更具有简洁、滤过的波长更窄、更小的能量损耗等优点,该种滤波器可以应用于高集成电路等光学设备.     

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.     

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。     

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.     

一种新型缺陷地结构及其在低通滤波器中的应用

提出一种新型的缺陷地结构,并研究了它的各个缺陷参数对其特性的影响,然后用该结构设计了一个低通滤波器.实验结果表明,用这种结构实现的低通滤波器具有极宽的阻带,其20 dB的阻带宽度约为截止频率的3.7倍,因此有效地抑制了滤波器的高次谐波响应.另外,通过用缺陷地结构实现高阻抗电感,有效地改善了滤波器的高功率处理能力.     

一种新型的组合式非周期缺陷接地结构

提出了一种新型的耦合开环形组合式非周期缺陷接地结构(CNPDGS),该结构具有很好的双阻带特性,可用来抑制高次谐杂波,从而展宽阻带.利用有限元法研究了CNPDGS结构单元的尺寸对其传输特性的影响,并用该结构设计了一个截止频率为2.4 GHz的低通滤波器,其传输特性进一步验证了该CNPDGS结构的优越性.