双频带切换可调谐带通滤波器的设计与实现

为了改善频谱资源短缺的现状,设计了一款结构简单、双频带切换的可调谐带通滤波器(Bandpass Filter,BPF).该BPF由2个λ/4的阶跃阻抗谐振器(Step Impedance Resonator,SIR)加载变容二极管构成,而每个SIR的组成又有2部分,通过一个开关二极管连接起来.利用开关二极管在通断状态下表现出来的不同特性,实现了在高、低2个频带内的谐振频率切换;通过调整变容二极管的偏置电压,实现谐振频率的调谐.基于仿真模型加工制作了滤波器实物,测试结果显示,在开关二极管导通时,可在1.76～1.98 GHz之间调谐,插入损耗3.59～4.12 dB;断开时,可在2.26～2.52 GHz之间调谐,插入损耗3.22～4.15 dB,测试与仿真结果基本一致.该款滤波器可有效缓解频谱资源问题,具有较强的实际应用价值.     

基于单个CSRR CRLH结构的双频带通滤波器

提出了一种基于单个互补开口谐振环(CSRR)的复合左右手(CRLH)结构双频带通滤波器，利用CSRR CRLH结构谐振特性，并通过延长、弯曲开路枝节线，引入新的传输零点同时缩小滤波器的尺寸，实现了滤波器双通带、高选择性和小型化.加工并测试了基于CSRR CRLH结构的双频带通滤波器的原型(尺寸为3 cm×3 cm),结果显示第一通带和第二通带的中心频率和插入损耗分别为1.9 GHz/1.7 dB和2.9 GHz/2.8 dB,在DC-1.05 GHz、2.20-2.50 GHz和3.45-4.00 GHz阻带范围内的带外抑制优于20 dB,实现了双频带通特性.     

S波段发卡式微带带通滤波器设计

设计一种新型的微带滤波器,该滤波器由5个微带发卡单元构成,中心频率为2.4 GHz,利用相邻谐振器之间的耦合特性,在通频带上、下边沿分别插入一个传输零点;同时将二次谐波推向更高的频段,离开中心频率近3.5 GHz.仿真结果表明,该设计既提高了带内性能,使得通频带的边沿非常陡峭,同时又抑制了二次谐波.实测结果表明,该滤波器实现了谐波抑制,且没有出现频偏现象,与仿真结果基本吻合,但带内性能有待于提高.     

采用折叠型阶跃阻抗谐振器的新颖双频带带通滤波器

设计一种新颖的双频带带通滤波器(bandpass filter,BPF),可应用于无线局域网(wireless local area network,WLAN)IEEE 802.11 b/a(2.4/5.2 GHz).该滤波器是由折叠的阶跃阻抗谐振器(stepped impedance resonator,SIR)外加2个枝节构成,并具有一个传输零点.该滤波器的2个通带分别由折叠型SIR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的要求,改善双频段的通带性能,采用零度馈电方式.仿真结果显示,2个频带在2.4/5.2 GHz时的3 dB相对带宽分别为6.3%和3.4%.测量结果和仿真结果基本吻合.     

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.     

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.     

硅基自屏蔽式MEMS带通滤波器

基于硅基深反应离子刻蚀、表面金属化、热压金-金键合等微机电系统（micro-electro-mechanical-systems,MEMS）加工工艺,并结合耦合系数设计方法,选用终端开路式交指结构,实现了一种应用于C波段的自屏蔽式MEMS带通滤波器.开发了该新型滤波器工艺加工流程,并基于高阻硅衬底成功实现了滤波器的制造和测试.测试结果表明,所制造的滤波器中心频率为3.96 GHz,频率误差为2.6%,通带内插入损耗约4 dB,驻波比小于1.2,相对带宽为20.7%,器件整体尺寸为7.0 mm×7.8 mm×0.8 mm,器件质量小于0.1 g,具有尺寸小、重量轻、性能高、造价低、可批量生产、易于单片集成等显著优点,适应了微波毫米波电路对于滤波器件小型化、轻质化、集成化发展的应用要求.      

一种微带开路环双工器的设计

介绍了一种高隔离度微带双工器的设计方法,该双工器由2个在通带附近具有一对传输零点的微带带通 滤波器组成,分析了具有传输零点带通滤波器的设计方法,给出了中心频率为1.85GHz,分数带宽为10.5%和中 心频率为2.15GHz分数带宽为9%的微带开路环带通滤波器设计实例,利用微波cad软件对连接双工器T型 接头的微带尺寸进行了优化,仿真结果表明该双工器具有较好的频带响应及隔离度。     

K波段CMOS反射负载型无源移相器

研究应用于K波段相控阵收发系统的差分反射负载型无源移相器的设计方法.基于TSMC 90 nm CMOS工艺实现了一个5 bit移相器,其反射负载由电感和变容二极管并联组成.测试结果表明,该移相器的移相误差在23~25 GHz频带内小于6°,在22~26 GHz频带内小于15°.又基于相同工艺提出了一个改进的6 bit移相器,采用品质因数相对较高的叉指电容阵列替代传统的变容二极管,通过开关控制实现电容值的改变.仿真结果表明,改进版移相器的移相误差在23~25 GHz频带内小于4°,在22~26 GHz频带内小于8°.      

一种基于延时线的全数字脉冲式超宽带发射机

本文设计了一款应用于无线体域网的全数字超宽带脉冲发射机.采用开环工作的延时线得到不同的延时信号,再由边沿合成器将多路延时信号合成为具有较高中心频率的短时方波脉冲信号,该短时方波脉冲信号经过输出驱动模块及带通滤波电路整形成为超宽带脉冲信号.芯片采用中芯国际0.13μm RF CMOS实现,面积为1 118μm×873μm.测试结果表明,发射机输出脉冲信号的最大幅度为220mV,信号-10dB带宽可在0.9~1.5GHz之间调节,脉冲信号中心频率在3.2~4.4GHz范围内可配置,当脉冲重复速率为15Mb/s、信号带宽为0.9GHz,输出信号设置为最大幅度时,芯片功耗为0.9mW.     

L波段微带线交叉耦合发夹带通滤波器设计

随着现代移动通信的迅速发展,无线电频谱越来越拥挤,这就使滤波器变得愈发的重要,对滤波器的要求也越来越严格。本文主要设计了一种以发夹滤波器与交叉耦合滤波器为理论基础的L波段微带带通滤波器,以增强滤波器带外抑制能力和降低寄生通带的影响,从而提高窄带滤波器的性能。利用ADS和HFSS,设计了L波段滤波器,并制作了滤波器实物,实测其通带频率范围7.8-8.7GHz,带内插损3.25dB,带外抑制性能均大于21.5dB,所设计的带通滤波器各项性能均优于设计指标。     

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。     

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。     

用于毫米波谐波混频器本振端口的带通滤波器设计

毫米波接收系统设计中,由于高频率的本振源获取难度大且成本高,因此毫米波频段的接收信号主要与本振信号的高次谐波分量而非本振信号进行混频,来获得基带信号。为保证本振信号及其谐波信号的质量,必须在混频器的本振端口加入滤波器,对其基本要求是通带宽、频率选择性好、变频损耗低。首先基于先进设计系统(advanced design systems,ADS)软件设计了一个用于Ka波段四次谐波混频器本振端的平行耦合带通滤波器,其中心频率为8. 5 GHz,通带宽2 GHz。然后用高频结构仿真(high frequency structures simulator,HFSS)软件进行了仿真验证,分析了基板厚度、铜箔厚度、介电常数对滤波器性能的影响。最后,对滤波器进行了加工与测试,将实际测试结果和HFSS仿真结果对比,发现两者基本一致,滤波器性能符合通带带宽、插入损耗和带外抑制的要求。     

导航接收机数字化射频前端的设计与验证

针对传统导航接收机射频前端在实现多频点信号接收时复杂度高、灵活性差的问题,提出了一种基于直接射频采样的数字化射频前端设计方法．该方法针对整个导航频段信号主要集中在低频和高频2个频段的特点,将这2个频段视为2个整体的带通信号,通过多带通信号采样率选择算法选定射频直采的采样率;由于采样率较高,设计了一种滤波抽取网络来降低数据速率,它利用了射频直采专用A／D可输出半采样率数据的特性,最终实现了各频点导航信号的下变频和分离．该设计方法只需修改软件就可实现多频信号接收,使得系统灵活性大大增加．实验证明该方法是有效的．     

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。     

FM带通滤波器的小型化及宽阻带实现新方法

通过改进传统FM带通滤波器,不仅把FM带通滤渡器的体积减小了,而且还把FM带通滤波器的第一寄生通带搬移到了离主通带更远的地方,从而实现FM带通滤渡嚣小型化,宽阻带特性.     

基于低温共烧陶瓷工艺的370GHz三阶带通滤波器设计

基于低温共烧陶瓷工艺(LTCC),设计了工作在370 GHz的三阶带通滤波器.采用有限元分析软件HFSS提取了LTCC工艺下矩形波导的复传播常数,并精确计算了LTCC工艺下矩形谐振腔的品质因数和耦合系数,用于辅助带通滤波器的设计.随后设计了能够用于进一步探针测量的微带线到矩形波导转换器.最终得到的三阶带通滤波器中心频率370 GHz,相对带宽4.7%,插入损耗0.7 d B,回波损耗22 d B,带外抑制大于28 d B.     

一种含镜频抑制作用的微带发卡滤波器的设计

镜频干扰在变频系统中影响很大,通常使用高品质的射频镜像抑制滤波器和中频的信道选择滤波器来处理高频信号.文章结合传统微带平行耦合滤波器的设计方法,使用ADS软件优化设计出一种具有镜频抑制作用的微带发卡式带通滤波器,同时还可以满足带内插损和带外抑制的设计要求.最后通过样品实测及调试,验证了与仿真模型的特性参数是近似一致的,对工程应用有一定的指导意义.