基于金属化过孔的三维频率选择表面研究

本文利用加载金属化过孔构建双模谐振器,提出了一种具有小通带比的双频三维频率选择表面(3-D FSS).通过在平行板路径加载金属化过孔,产生了两个传输极点,并且由同轴路径的方槽谐振产生了另外一个传输极点,以及不同路径电磁波相位反相产生了两个传输零点.适当的调整3个传输极点的位置后,实现了一种高频率选择特性、通带比为1.31的双频FSS.此外,通过分析传输零点和极点处的电场分布,阐述了所提出FSS的工作原理.仿真结果显示,所提出的FSS在TE和TM极化、入射角度从0°到45°下均具有稳定的频率响应.     

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。     

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。     

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.     

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.     

具有4个传输零点的源-负载耦合滤波器

为了得到高选择性、小尺寸、低损耗和低成本的射频带通滤波器,提出了一种具有4个传输零点的源–负载耦合滤波器的设计方法.该滤波器采用二分之一波长T形多模谐振器,以减小滤波器尺寸和方便带宽设计.同时,根据信号的多路径传输产生零点原理,在滤波器的输入和输出端口之间加入可控耦合元件,为信号的传输提供多条路径,使得该滤波器可产生4个独立于带宽和中心频率的可控零点.文中最后设计和制作了一个带内最小测量插损为1.4dB、相对带宽为10%、具有4个传输零点的小型微带滤波器,并对其进行了测试,测试结果与仿真结果吻合良好,说明这种设计方法是有效的.     

高选择性三通带三维频率选择表面的研究

提出一种双极化、高选择性的三通带三维频率选择表面(3D FSS).该3D FSS单元结构由四层方形介质筒组成,提供一个平行板波导(PPW)路径和三个方同轴波导(SCW)路径.由于每个SCW路径中两个相同短SCW谐振单元的电磁耦合,由SCW路径端面方形槽提供的原有单一谐振模式分裂为奇模和偶模谐振模式,产生了两个传输极点,由此形成了一个二阶通带,因此三个SCW路径能实现三个二阶通带.此外,由于不同路径之间的电磁波相位反相叠加产生了多个传输零点,提高了该FSS的频率选择性.为了解释该3D FSS的工作原理,研究了传输零极点处的电场矢量分布.仿真结果显示,所提出的3D FSS在横向电场(TE)和横向磁场(TM)极化模式下以0°到60°角度入射时具有稳定的频率响应,同时该3D FSS具有小通带比和较小的单元尺寸.     

一种宽带带通三维频率选择表面设计及分析

基于方形波导结构提出了一种宽带带通三维频率选择表面(3D FSS).所提出的FSS的单元结构由上下端面刻蚀两个相同正方形金属贴片的介质方块和空气方形波导组成,此时每个端面形成了方形槽谐振单元.在电磁耦合作用下,方形槽谐振单元原有单一的谐振模式耦合分裂为奇模和偶模两种谐振模式,由此产生了两个传输极点,从而形成了一个平坦的二阶通带,且通带3 dB相对带宽为25.12%.通过等效电路模型,阐明了该FSS的工作原理.仿真结果显示:在TE和TM两种极化方式下,以0°到45°角度入射时所提出的FSS具有稳定的频率响应.此外,该3D FSS还具有相对较小的单元结构.     

一种新型三模宽带带通滤波器的设计

提出了一种基于三模环形谐振器的微带带通滤波器。三模谐振器是由加载开路枝节的环形谐振器组成,在通带内产生三个谐振模式。环形谐振器的多径效应使得信号相抵消,在通带的上下截止频率处产生两个传输零点,因此滤波器会有较好的通带选择性。仿真和测试结果表明,滤波器的中心频率为5.05 GHz,通带频率为4.4~5.7 GHz,带内插损小于1.7 d B。     

小型化微带双模带通滤波器研究

提出了一种非对称开槽贴片结构的双模谐振器,并在此基础上研究设计出了一种结构紧凑的微带双模带通滤波器,这种具有非对称开槽贴片的双模谐振器不仅具有双模谐振的特性,还能够有效减小电路的尺寸,便于实现双模带通滤波器的小型化.利用ADS仿真软件对设计出的双模带通滤波器进行仿真表明,该滤波器具有良好的通带特性,且整体尺寸为0.2λg×0.2λg,有效实现了双模带通滤波器的小型化.     

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.     

带状线SIR带通滤波器的等效电路分析方法

运用传输线基本理论推导出双开路线加载的耦合带状线传输矩阵解析公式,在已有的开路线和阶梯跳变不连续性等效电路模型的基础上,提出一种带状线阶梯阻抗谐振器(SIR)带通滤波器等效电路分析方法.结合实例进行验证和分析,该等效电路分析法所得结果与仿真软件HFSS仿真结果吻合良好,S参量的平均误差小于2%,而传统的传输线理论法由于未考虑开路线、阶梯跳变等不连续性部件产生的传输损耗在中心频率处发生了偏移.     

平衡式双通带独立可控带通滤波器

提出一种基于多模谐振器的平衡式双通带带通滤波器。该设计合理利用谐振器和加载枝节的长度分别调节2个通带的中心频率;利用金属化通孔耦合以及谐振器之间的宽边耦合分别控制2个通带的耦合系数;通过控制馈线与谐振器以及与加载枝节之间的间距分别控制2个通带的外部品质因数,最终实现双通带频率和带宽的独立控制。为了验证所提出的结构,设计了一款平衡式二阶带通滤波器,其测试与仿真结果较吻合,表明了滤波器具有较好的差模通带性能以及良好的共模抑制能力。     

具有阻带抑制特性的微带带通滤波器设计

应用传输线理论分析了并联微带开路线产生传输零点的原理,设计了一个基于双模谐振器结构,中心频率为1.9 GHz、分数带宽为2%的改进型微带发夹式带通滤波器.仿真和实验结果较为一致,表明该类型的滤波器具有显著的上边阻带抑制特性,可以应用于高性能微波滤波器和双工器的设计中.     

双臂折叠谐振器及其带通滤波器应用

为了实现微波滤波器的小型化,提出了一种新型的微型化双臂折叠谐振器,给出了该微型谐振器的耦合、馈电结构,并通过电磁仿真计算了其特性曲线;应用该微型谐振器,分别设计制作了一个带一对传输零点的四阶交叉耦合滤波器和一个六阶交叉耦合滤波器,测试结果与设计结果能较好的吻合.该微型谐振器的面积仅为方形开环谐振器的1/3,特别适合构成小型化、高选择性的微波带通滤波器.     

基于开环谐振器和非对称耦合线的三通带带通滤波器设计

利用枝节加载开环多模谐振器和非对称耦合线,设计了一种紧凑型三通带带通滤波器.该多模谐振器在通带内能产生3个奇模和3个偶模.运用奇偶模理论对该谐振器的特性进行分析,其通带边缘的多个传输零点,可显著提高滤波器的选择性和阻带特性,且通过调节非对称耦合线位置,还可以实现对传输零点的有效调控.该滤波器可应用于全球移动通信系统 GSM、全球定位系统和数字蜂窝系统 DCS.     

一种高选择性和小通带比的三通带三维频率选择表面

基于微波滤波器电路拓扑设计了一种具有高选择性和小通带比的三通带三维频率选择表面(3D FSS).该3D FSS的单元结构由空气方波导和介质方块组合而成,且介质方块上下端面均刻蚀3个同心方环.由于单元结构上下端面谐振单元之间的电磁耦合作用,原有单一的谐振模式耦合分裂为奇模和偶模两种模式,产生了多个传输零极点,形成了 3个...     

基于双面平行带线的三通带滤波器设计

为了实现三带通滤波器的小型化、高边缘选择性、通带独立可调以及电路设计简单化,提出了一种具有高选择性的三通带滤波器(BPF)设计方法.该滤波器基于中间层插入导体平面的双面平行带线,由分别位于顶层和底层的2个谐振器组成,并由它们谐振产生3个不同的通带,第1和第3个通带的频率由顶层的枝节加载型阶跃阻抗谐振器控制,第2个通带的频率由底层的半波长谐振器控制;顶层谐振器采用交叉耦合结构以产生传输零点,提高滤波器的边缘选择性.最后设计加工了一个工作在2.38、3.40和5.15 GHz的三通带滤波器并进行了实验,实验结果和仿真结果吻合良好,从而验证了文中所提设计方法的有效性.     

基片集成波导带通滤波器设计方法的研究

文章中利用基片集成波导和双模滤波器两种技术,对基片集成波导双模带通滤波器的设计进行了研究,设计了一种微波带通滤波器结构,该滤波器结构简单,无载品质因数高达9000.应用凹型过渡结构,使基片集成波导与微带线的过渡问题得到很好解决,使基片集成波导双模带通滤波器便于集成.设计的滤波器中心频率在5.61GHz,通过TE102和TE201两种模式耦合,形成一个传输零点,改善了滤波器的性能,通带内反射损耗S11优于24dB,3dB带宽达50MHz.