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.     

T形开槽三角形贴片双模微带带通滤波器

基于传统三角形双模贴片微带带通滤波器,提出了一种新型的贴片上开槽的等腰三角形双模带通滤波器.在等腰三角形贴片谐振器内部挖出一个T形槽,并对其进行了优化,优化后的滤波器能在通带两侧都产生衰减极点,提高了阻带的抑制能力,同时保证了滤波器的小型化.对该结构进行仿真,仿真结果表明通带的中心频率为5GHz,与实测结果相一致.     

直角耦合结构的宽阻带SIW滤波器

提出一种新型的宽阻带基片集成波导(substrate integrated waveguide,SIW)滤波器.该滤波器采用直角耦合结构,在上阻带产生两个传输零点(transmission zeros,TZs),分别位于两个不同的二次模(TE_(102)/TE_(201))谐振频率附近.为了进一步提高滤波器的阻带特性,在SIW的上层金属面蚀刻两个矩形槽.测量结果表明,该滤波器中心频率10 GHz处的插入损耗为1.9 dB,通带内回波损耗大于20 dB.阻带抑制大于20 dB的频段为10.5~18.8 GHz,有效抑制了二次谐波响应.相比传统SIW带通滤波器,阻带宽度增加了48%.实测结果与仿真结果吻合良好.     

一种具有陷波特性的超宽带超导滤波器设计

研究了具有陷波特性的超宽带超导滤波器设计方法,采用两级多模谐振器实现了具有超宽带通带的超导滤波器,具有带内插损低、带边陡峭度高、结构紧凑的优点。为了抑制通带内不需要的干扰信号,采用开路短截线的方法成功引入一个中心频率为5GHz的阻带。未经调谐的测试结果和仿真结果吻合得很好,3-dB带宽从3.28GHz到10.56GHz,相对带宽为105.2%。超宽带通带内引入的阻带具有高的选择性(3-dB带宽小于5%)和高的抑制度(高于60dB)。此外,通带反射系数高于14.2dB。     

一种基于开路枝节加载的新型双陷波超宽带滤波器

为了解决具有陷波特性的超宽带滤波器陷波深度不够和阻带抑制能力不强等问题,设计了一款结构紧凑的双陷波超宽带滤波器,将设计的新型多模谐振器与输入、输出馈线进行耦合完成超宽带滤波器的设计,在输入馈线端加载2个开路枝节,实现了具有双陷波特性的超宽带滤波器。该滤波器通带为2.42~10.98 GHz,带内插入损耗较小,分别在5.31 GHz和8.1 GHz处产生了2个陷波,有效阻断了无线局域网(wireless local area network,WLAN)和X波段卫星通信频段窄带信号对超宽带通信系统的干扰。该滤波器不仅结构简单,并且具有很好的带外抑制能力(-66.28 dB)和足够的陷波深度(-39.71~-35.12 dB),同时能够达到超宽带系统对滤波器插入损耗和回波损耗的要求。     

新型中心开圆形槽的带通滤波器设计

设计了一种新型带有两个三角形切角和中心开圆形槽的双模椭圆函数带通滤波器,并对该滤波器结构进行了仿真研究和分析。该滤波器在中心频率2．28GHz处,最小插入损耗为0．25dB,通带内在2．24～2．35GHz之间插入损耗小于1dB,在2．27～2．47GHz之间回波损耗大于20dB,3dB相对带宽为7．37％。在通带两侧2．04GHz和2．55GHz处有2个衰减极点,衰减分别是61．85dB和45．64dB,另外,在通带右侧3．28GHz处还有一个65．15dB的衰减极点。研究表明,该结构能够减小滤波器的体积,更有利于器件的小型化,同时还能够有效减小辐射损耗,使通带两侧的衰减变得更好。     

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.     

基于孔耦合和枝节加载谐振器的双通带带通滤波器

为了适应未来无线通信多制式集成的发展需求,提出一种滤波性能优良、中心频率和带宽均独立可控的双通带带通滤波器。孔耦合通过两个谐振器之间的金属化通孔结构形成谐振器之间的磁耦合机制。枝节加载谐振器是在传统二分之一波长微带谐振器的中间加载短路或开路枝节,以形成两个谐振频率独立可控的双模谐振器。结合这两种技术,设计了一种性能优良的、两个通带中心频率和带宽均独立可控的双通带带通滤波器,并通过仿真和实验测试双重手段对其进行了验证,仿真和测试结果吻合良好。结果表明:所设计的双通滤波器两个通带中心频率分别为3.9和6.2 GHz;相对带宽分别为6.4%和5.6%;带内插入损耗分别为1.0和1.6 dB;带内回波损耗分别为20和14 dB。双通带滤波性能良好。所提出的双通带滤波器可适用于未来多制式集成无线通信系统。     

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.     

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.     

新型对称T型支节加载双模双通带微带滤波器

提出了一种新型对称T型开路支节加载的双模双通带滤波器,并对其进行了奇偶模和双模谐振器耦合原理分析。该滤波器的两个通带分别由奇模和偶模产生,且具有3个传输零点,在-25 dB以下的高端阻带达5GHz,具有高选择性和宽阻带的特性,且滤波器的实测结果与仿真结果非常吻合。该双模滤波器与传统滤波器相比,在相同级数的情况下,尺寸减小近一半,在工程领域非常具有应用价值。     

基于双模开环谐振器的双通带带通滤波器设计

利用加载T型枝节的单元开环双模谐振器的双模频率特性,设计了一种新型的双模双带滤波器.该滤波器具有多个传输零点,显著提高了通带的选择性和阻带特性,且滤波器的2个通带都具有良好的阻带深度和隔离度,通带的中心频率和带宽独立可控.     

基于双模开环谐振器的电调带通滤波器

提出一种新型的电容可调的微带带通滤波器, 由两个双模开环谐振器组成. 由于该谐振器的两种模式(奇模和偶模)之间不存在耦合的特性, 因此可使用一个简单的直流偏置电路来分别调节谐振器的奇模和偶模频率, 最终实现通带频率可调. 通过对谐振器模型的耦合矩阵分析, 在通带的边缘会产生传输零点, 从而大大提高了滤波器的频率选择性. 该滤波器在0.871.03 GHz(GSM 900)范围内可调, 通带内回波损耗大于20 dB, 且仿真曲线形状基本不变. 滤波器的测试结果与仿真结果基本吻合.     

基于神经网络的数字滤波器无波纹优化设计

窗函数法设计的FIR滤波器已被广泛应用,但滤波器边界频率不易精确控制,不能分别控制通带与阻带的纹波幅度,在阻带边界频率附近的衰减最小。采用神经网络算法使所设计滤波器频响与理想频响之间的全局误差在通带与阻带内最小,使通带阻带无波动无过冲,阻带有更大的衰减,通带与阻带的边界频率容易控制。采用以上方法设计了一低通滤波器并在TMS320C5402 DSP上进行了实验,实验结果验证了算法的可行性,并改善了滤波器的性能。     

一种双频带独立可调带通滤波器的设计

提出一种新型的、中心频率可独立调谐的双频带通滤波器(bandpass filter, BPF). 该滤波器由加载双端短路枝节的阶梯阻抗谐振器(stepped-impedance resonator, SIR)和双模开口环谐振器构成. 二者共用输入输出耦合线, 产生额外的传输零点, 提高了滤波器的选择性. 通过奇偶模的分析方法, 在谐振器末端加载变容二极管, 以调节奇偶模谐振频率来达到电调的效果. 结果显示, 第一通带的可调范围为1.93~2.20 GHz, 第二通带的可调范围为2.78~3.10 GHz. 比较仿真与测试结果, 证明了该方法的有效性.     

基于FDTD算法的环状蝶式双模滤波器

文章采用时域有限差分法(FDTD),对工作于2.4 GHz的环状蝶式双模滤波器进行了模拟分析和优化设计;通过不断改变微扰金属贴片的尺寸优化得到环状蝶式双模滤波器的中心频率为2.4 GHz,插入损耗和回波损耗能很好地满足无线局域网系统的应用要求,同时环状蝶式双模滤波器的几何尺寸比传统的由其他谐振器构成的微带滤波器的几何尺寸减小了40%以上;为了进一步的优化,采用四极微带双模谐振器来设计滤波器,滤波器由通带向到阻带的过渡十分陡峭,具有更加优异的选频特性。     

五阶IIR低通数字滤波器的性能

利用Matlab软件平台,以双线性变换法设计的五阶IIR数字低通滤波器为例,推导其阶数与通带最大衰减、阻带最小衰减、通带边界角频率、阻带边界角频率的关系式,并结合系统函数、Z域分析等理论,以及仿真结果对滤波器的过渡带和阻带进行深入分析.结果表明,五阶IIR数字低通滤波器是一个稳定的系统,相位在通带和阻带内出现延迟.当频率为0.25π rad/s时,相位状态存在反向突变,传输的信号包络崩溃并进入过渡带,此时,相位呈现超前状态;当阻带内幅度响应衰减为0后,系统信号仍存在相位变化,且有微量信号通过.     

一种具有宽阻带特性的超宽带滤波器

本文提出了一种具有高阻带特性的超宽带滤波器。并联短路支节超宽带滤波器存在上阻带频率范围过窄的问题,为了改善其的带外抑制性能,本文设计了一种紧凑的级联结构超宽带滤波器,在不明显增大滤波器尺寸的条件下,有效拓宽对其上阻带频率范围。优化设计后,得到了一个通带频段为2.1～10.2GHz,上阻带达18.5GHz的超宽带滤波器。仿真结果表明,该结构具有良好的带内带外特性。该滤波器结构简单,尺寸紧凑,适于实际应用。     

基于十字形谐振器的小型四频滤波器设计

给出了一种基于十字形四模谐振器的平面四频滤波器设计,由于使用了单个谐振器的4个模式,所以实现了滤波器的小型化,并且4个通带都大范围可调。给出了详细的设计过程和设计曲线。为了验证所提出的设计方法,仿真并加工测试了一个四频滤波器。滤波器的4个通带的中心频率分别在1．575、2．4、3．5和5．75 GHz,通带插损均小于2 dB。     

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.