银膜亚波长圆孔阵列仿真模型的改进

基于常规的有限元时域差分法(FDTD)对银膜亚波长圆孔阵列的光透射增强现象的模拟,与实验结果的差异较大,限制了FDTD在圆孔阵列超透射现象上的应用.采用三维全矢量FDTD,改进模拟结构,适当地选取和设置边界参数后,消除了空气-介质界面的影响并大大改善了透射峰峰形,使得FDTD能清晰地反映出相关界面对光传输的作用,有利于对超透射现象进行更详尽的研究,从而指导并应用于光开关元件、滤波器等的设计和开发.对银膜亚波长圆孔阵列仿真模型的改进,有助于对超透射现象的本质研究,使建模简单、运算速度较快的FDTD方法获得更广泛的应用.此外,对周期边界参数的讨论为深入研究斜入射情况下的超透射现象提供了理论支持.     

纵向多矩形腔表面等离子体滤波器研究

 提出一种新型的纵向有多个矩形腔的表面等离子体滤波器,采用时域有限差分方法(FDTD)分别研究了单个腔、2个腔和3个腔的透射性质,发现单个腔中F-P共振导致了透射峰;在单个腔中间增加一层金属薄膜构成2个腔,原来单腔的透射峰出现劈裂或者消失,劈裂间距受结构参数变化影响;结合近场分布和理论分析,认为长短表面等离子体共振导致了劈裂.     

基于时域误差要求的巴特沃斯滤波器设计

考察了将输出信号时域误差要求引入经典滤波器设计指标的问题。从导出的时域误差上界可见,在对滤波器进行相位补偿后,这一误差上界已与滤波器幅度平方函数相联系,从而可据此形成时域误差设计指标。在此基础上,提出了一种新的可同时满足频域与时域性能指标的巴特沃斯滤波器设计方法,并给出了设计示例。     

带通滤波器计算机仿真

微波滤波器在现代通信领域得到了广泛的应用.为了提高滤波器的设计效率并对它的性能指标进行预言,推导了滤波器衰减函数与滤波器结构、参数及交叉耦合位置和大小的关系,并介绍了一种快速获得某一滤波器工作特性的方法.最后将理论结果和实验结果进行了比较,发现它们一致性很好.     

带阻及低通微带滤波器的分析与设计

给出了一种简便且精确的阻抗分析法,它对探讨简便、快捷的微带滤波器设计方法,从而设计出体积小、重量轻的新型高性能滤波器具有重要的意义.本文利用阻抗分析法对连续变化的微带滤波器的传输特性进行研究,分析设计了连续变化的带阻和低通微带滤波器,给出了滤波器的形状和结构尺寸.实际制作并测试了几种典型的微带滤波器,理论结果与测试结果比较一致.     

一类H_∞线性连续时变反卷积滤波器

在反卷积框架下研究未知输入的估计问题,提出一类线性连续时变H∞反卷积滤波器.反卷积滤波器的结构等效于输出观测器和一个线性映射,该线性映射反映了未知输入与输出估计误差之间的内在联系.基于有界实引理给出了反卷积滤波器的时域设计方法和滤波器存在的充分条件.滤波器的设计参数可通过求解一个Riccati方程来构造.文中还给出了反卷积滤波的稳态解,并通过数值算例证明了所提出方法的有效性.     

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.     

基于滤波器组传输的移位正交滤波器的实现方法

针对滤波器组传输的广义多载波频分多址系统,提出一种基于DFT插值的移位正交滤波器的实现方法.现有设计的具有移位正交性的原型滤波器一般直接产生,例如根升余弦滤波器,不具有通用性.文中所提设计方法,首先根据原始的某种移位正交低阶滤波器,通过DFT变换至频域,在频域进行补零插值,再通过IDFT变换至时域,可得到一种基于DFT插值的高阶滤波器,且该滤波器保持移位正交性.理论分析和仿真结果表明,该方法设计的移位正交滤波器更简单、更通用,非常适合于滤波器组传输系统.     

任意噪声和约束下的最佳数字滤波器设计

为提高数字谱仪的能量分辨率,利用约束最优化方法提出了一个在任意平稳噪声背景下直接设计最佳数字有限冲击响应(FIR)滤波器的方法。该方法易于附加任意时域和频域约束(平顶、基线恢复等)。详细给出了最佳滤波器的设计推导过程,并在设计实例基础上,分析了滤波器的时域、频域响应和不同约束条件下的最大信噪比曲线。结果证明,该方法能够有效去除基线漂移和弹道亏损,得到了约束条件下的最大信噪比,适合在未知系统噪声特性情况下的高计数率、高精度谱仪中使用。     

正则阶约束的抽取滤波器设计

本文研究了抽取滤波器的时域设计算法,以对通带和阻带的要求作为优化的目标,以滤波器的结构和正则阶为约束条件,将滤波器的设计转化为一个约束优化问题进行解决。     

一种基于低温共烧陶瓷的新型多层交叉耦合基片集成波导滤波器

提出了一种4级交叉耦合的拓扑结构,并用其设计了一个多层基片集成波导滤波器.非相邻谐振腔间的交叉耦合使滤波器产生了2个有限传输零点,改善了滤波器的性能.用高频电磁仿真软件HFSS对滤波器进行设计和仿真,并用8层低温共烧陶瓷（LTCC）工艺对其进行加工.测量结果与仿真结果吻合较好,从而证明了所给滤波器结构的有效性.     

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。     

一种新型2.45GHz准椭圆LTCC低通滤波器

设计了一种新型2.45GHz含螺旋传输线结构的准椭圆LTCC低通滤波器,给出了带外传输有限零点的解析公式.针对实际结构中的螺旋传输线的寄生耦合效应,修正了该滤波器的等效电路,使仿真等效电路得到的散射参数曲线与测量结果相互吻合.测量结果表明,该低通滤波器性能良好,达到了指标要求.     

应用于高压直流输电系统的混合有源电力滤波器

针对高压直流输电系统(HVDC)换流站的交流侧谐波造成了电能质量下降的问题,在传统混合有源电力滤波器的基础上提出一种新结构——混合有源电力滤波器(HAPF).即将有源电力滤波器(APF)部分与基波谐振支路并联后,以一双调谐滤波器作为注入支路,同时又独立挂载一双调谐滤波器,以无源电力滤波器(PPF)滤除一部分谐波,APF部分滤除一部分谐波.从注入支路的阻抗特性、无功静补偿能力、谐波抑制特性和系统的稳定性几个方面分析混合有源电力滤波器的优越性,并利用MATLAB/SIMULINK平台对所提的新结构进行仿真分析     

High-speed parallel matched filter designing and FPGA implementation

Matched filter is one of the key technologies to achieve high-speed data transmission. In this paper,a parallel finite-impulse response (FIR) filter structure based on polyphase filter-ing is used to achieve high-speed matched filter in quadrature phase-shift keying (QPSK) demodulation up to 800 Mb·s-1. First,a window function is employed of to obtain impulse response of matched filter. Second,the high-speed parallel FIR structure is presented based on polyphase filtering. Then,the filter with EP2S180F1020 on the Quartus II 7.2 platform is achieved. The final results show that the design is correct and can implement high-speed matched filtering,wherein the equivalent frequency of which is up to 2 037 MHz. In addition,this scheme is easy to real-ize,which brings great value to the application of this filter in high-speed matched filters design in demodulation systems.     

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。     

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.     

Research of the terahertz dual-band notch filter based on FSS structures

In this paper, a dual-band notch filter for two-layer frequency selective surface （FSS） at terahertz （THz） frequency with high fil- tering performance has been realized on high-resistivity silicon substrates. With periodic metallic resonators patterned on the sili- con wafer, the designed filter can provide two tunable resonant frequencies for terahertz application. The transmission response was improved by introducing an extra surrounding pattern around the T-shaped structure, and the location of transmission drop was tuned independently with geometric parameters. Simulated by finite-integral time-domain method, the filter is designed to operate between 0.2 and 0.6 THz with dual-band band-stop performance, a salient feature of this design is making the low sensi- tivity of its frequency response to the incident angles, which allows to place the filter close to the radiation source with spherical wave fronts. The proposed structures were fabricated using photolithography and tested by THz time-domain spectroscopy system Experimental results show that the transmission response has more than 12 and 32 dB rejections near 285 and 460 GHz respectively, which is in good agreement with the simulation result.     

具有两个传输零点的高温陶瓷梳型带状线滤波器

提出一种具有2个传输零点的高温陶瓷梳型带状线滤波器.该设计的新颖性在于提出了矩形金属化孔代替传统矩形杆状的带状线结构.在利用这种结构设计的四分之一波长谐振器中,通过增加其矩形金属化孔的厚度,能够有效地增强其无载品质因数,从而降低滤波器的插入损耗.研究发现,矩形金属化孔结构设计的滤波器相比传统带状线结构具有较低的差损.同时滤波器的高阻带能够产生2个零点,增加阻带抑制和通带选择性.为了验证所提出的结构,设计了一款二阶滤波器,其测试与仿真结果较吻合.测试结果表明,滤波器具有低插损和小尺寸的特点.     

一种新型SCRLH传输线结构的特性与实现

本文提出了一种新型的简化混合右左手（simplified composite right/left-handed - SCRLH）传输线 （transmission line - TL）结构。首先从一般的等效电路模型出发,根据Bloch周期性理论对该结构的相移、衰减和阻抗特性进行了分析,结果表明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,具有可任意指定的阻抗匹配带宽;带外特性阻抗为纯虚数,电磁波传播受到抑制。随后本文设计出了一种具有超宽带特性的微带SCRLH TL结构,实物测量、全波仿真与电路仿真结果吻合良好,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。