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。     

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SIR和UIR的双通带带通滤波器的设计

基于λ/2的阶跃阻抗谐振器(SIR)和均匀阻抗谐振器(UIR)设计了一个结构紧凑的双通带带通滤波器,并给出了滤波器的等效电路模型.调整SIR和UIR的长度和阻抗实现双通带,折叠SIR和UIR使得滤波器的结构更加紧凑.经仿真优化及实物制作,测试结果表明,该滤波器工作在2.4GHz和5.59GHz,插入损耗分别为1.69dB和4.33dB.该滤波器具有以下优点:尺寸小,结构紧凑,易于设计和制作,可广泛应用于射频前端.     

新型开路短路枝节加载三频带通滤波器

采用开路短路枝节加载开环谐振器,设计了一种新型的3个通带中心频率独立可调的三频带通滤波器.由于谐振器的结构对称,因此采用传统的奇偶模分析法.滤波器的第一和第三通带由偶模谐振频率产生,通过改变加载枝节的电长度和阻抗比可调节偶模谐振频率.滤波器的第二通带由奇模谐振频率产生,通过改变环的电长度和阻抗可调节奇模谐振频率.该滤波器的3个通带中心频率为1.57GHz(GPS),2.4GHz (WLAN)和3.5GHz (WIMAX), 3dB带宽分别为2.5%, 4.7%和2.0%,测量结果与电磁仿真结果基本吻合.     

多层陶瓷LTCC带通滤波器设计

该文提供了一种基于低温共烧陶瓷(low temperature co_fired ceramic,LTCC)技术多层陶瓷微波带通滤波器的设计方法。首先通过ADS软件建立电路模型,使用4级UIR(uniformity impedance resonator)结构设计电路模型中的谐振结构,实现中心频率为625 MHz、带宽为50 MHz的带通滤波器。再使用Ansoft HFSS软件设计新型耦合结构,加强谐振级之间的耦合,进而降低通带内插入损耗(S21)和通带的波动,加强带外的抑制。最终实现了外形尺寸为5.0mm×5.0mm×1.5mm,插入损耗小于3.5dB,带宽为50MHz,带外70MHz处抑制大于40dB,带内波动小于1.0dB,电压驻波比(VSWR)小于1.5,且3 GHz内没有寄生的通带,中心频率为625 MHz较低频的带通滤波器。     

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。     

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.     

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.     

基于开环双模谐振器的双频带滤波器

基于新型的带开路枝节的双模开环谐振器,设计了应用于无线局域网（WLAN）IEEE 802.11 b/a（2.4/5.2 GHz）的双频带微带滤波器.双模开环谐振器的奇模和偶模谐振频率,分别由开环结构和开路枝节负载激励产生.双频带滤波器由两个双模开环谐振器电磁混合耦合实现,具有4个传输零点.滤波器的两个通带分别由双模谐振器的基频和一次杂散频率产生.为了满足输入和输出阻抗匹配要求,并改善双频段的通带特性,采用锥形渐变线0°馈电方式.双频带滤波器的频率响应特性S₁₁和S₂₁的电磁仿真和实测结果非常吻合,两个通带均呈现很好的通带特性和隔离效果.     

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.     

基于阶跃阻抗谐振器的耦合微带带通滤波器设计

针对寄生通带降低了耦合微带带通滤波器选择性的问题,设计了1／4波长型阶跃阻抗谐振器（SIR）的微带带通滤波器．以平行耦合微带线为基础。从上层微带线结构着手,对SIR的谐振特性和设计参量进行了推导,根据微带带通滤波器的设计指标,在馈线端端接相应的SIR谐振结构。使带通滤波器在寄生通带处的衰减达到了．45dB,提高了带通滤波器的选择性．采用插入损耗和网络综合的方法,利用ADs仿真工具对该滤波器进行优化仿真设计。结果表明。基于SIR结构的滤波器克服了寄生通带对设计通带的影响,提高了滤波器的带外抑制能力．     

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.     

一种基于C-DGS的紧凑型三通带滤波器

利用矩形微带谐振腔与C型缺陷地共同形成高效耦合的原理,提出了一种基于C型缺陷地(defected ground structure,C-DGS)的紧凑型三通带滤波器。采用HFSS对三通带滤波器进行仿真优化。通过调节介质基板的厚度可以获得不同工作频率的通带,改变C型缺陷槽的尺寸可以调整滤波器的工作特性。在仿真的基础上进行实物加工,滤波器的尺寸为16 mm×12 mm×0.8 mm,测试结果与仿真结果良好吻合。滤波器三个通带中心频率分别为0.1 GHz、6.2 GHz、10.9 GHz;通带内插入损耗分别为-0.5 d B、-0.8 d B、-2.8 d B。     

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。     

源-负载耦合发夹梳双频带通滤波器的设计

为得到具有高选择性、小尺寸、低成本的双频带通滤波器,提出了一种具有准椭圆函数响应的双频带通滤波器设计方法.该滤波器利用两组工作于不同工作频率的发夹梳型谐振器,因此能够提供足够的自由度去设计两个独立可控的通带.谐振单元之间的混合电磁耦合可以产生可控的传输零点,而源-负载耦合同样能够在通带外产生传输零点,因此混合电磁耦合与源-负载耦合的结合使阻带内具有多个传输零点,可以有效地提高滤波器的选择性和抑制阻带.最后设计加工了一个工作在2.4和5.2 GHz的双频带通滤波器,测量结果与仿真结果吻合良好,验证了该设计方法的有效性.     

开路支节加载的双模滤波器设计

方形环谐振器具有结构紧凑、高品质因数、低辐射损耗等优点,被广泛应用于滤波器、混频器、振荡器、天线设计中。该文采用在方形环谐振器中心加载开路支节的微扰方式,能够在保持奇模频率不变的基础上,通过调节开路支节的尺寸来调节偶模频率,带宽调节更加方便。采用阶梯阻抗微带线结构实现输入/输出与双模谐振器之间的强耦合,增大了带通滤波器的带宽。该滤波器在中心频率4.97GHz处,通带内最小插损为1.33dB,3dB带宽为9.38%,并且具有准椭圆函数响应,改善了带外抑制特性。     

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。     

一种新型结构的SIR双波段带阻滤波器

文章提出了一种新型的双波段带阻滤波器结构,其中2个平行连接的λ/4开路线采用阶梯阻抗谐振器结构,来实现双波段带阻特性,耦合横截面采用城墙式的形状,使得整体结构变得紧凑、尺寸变小;仿真设计了阻带中心频率分别为0.9 GHz和2.4 GHz的双波段带阻滤波器,仿真结果表明所设计的双波段带阻滤波器具有通带内插入损耗小、阻带特...     

微带多耦合SIR带通滤波器的设计

基于微带SIR的特性,提出了一种紧凑的微带多耦合带通滤波器结构,介绍了通过控制微带SIR谐振器的阻抗比值来调整二阶通带中心频率的位置,从而实现二阶杂波抑制和改善滤波器上边阻带衰减特性的原理.最后设计了一个中心频率为3.65 GHz,分数带宽约为3.5%的微带多耦合SIR带通滤波器,仿真表明其频率响应在1阶杂波频点处有-10 dB左右的衰减,使得滤波器在上边阻带的衰减更陡峭,通带更对称.制作的电路在中心频率处的插入损耗测试结果为-3.2 dB,带宽大约为120 MHz,和仿真结果比较一致.