发夹式耦合线微带滤波器的设计

随着无线通信的发展,对通信系统的性能的要求越来越高,微波滤波器在通信系统中起着越来越重要的作用。性能良好的滤波器能充分利用频率资源、扩充系统容量、很好地抑制带外信号的干扰、改善通信服务。本文分析了微波滤波器的特性,介绍了微波滤波器的发展及其在微波通信中的作用。针对f_0=1.9GHz、B_1=200MHZ(3dB带宽)、B_2=500MHz(阻带带宽)、带外抑制≥50dB的滤波器的技术指标,描述了该滤波器的设计方法、设计原理、CAD模拟仿真过程;给出了设计仿真结果。     

激光星间通信系统中光纤光栅滤波器

针对激光星间通信系统,提出了采用光纤光栅作为光滤波器以滤除背景光噪声.为了设计出高性能的光滤波器以满足激光星间通信系统的要求,研究了光滤波器的带宽对通信系统性能的影响.考虑多普勒频移,分析了通信系统的归一化信噪比与滤波器带宽的关系,用匹配滤波器的方法设计出光滤波器的最佳带宽.根据得到的最佳带宽,设计了符合要求的光纤光栅...     

基于55 nm CMOS工艺的可变增益放大器

为了实现5G通信系统中高数据传输速率的要求,满足宽带条件下接收信号幅度的大动态范围变化,基于Global Foundries 55 nm CMOS工艺提出一种宽带且增益大范围线性变化的可变增益放大器.在该可变增益放大器中,采用改进型Cherry-Hooper放大器结构使其动态范围和电路带宽有效扩展,并利用晶体管的可调谐特性,在不使用附加电路的前提下使增益变化具有良好线性,解决了CMOS电路中放大器增益与控制电压非线性变化的难题,同时添加低截止频率的高通滤波器,消除可变增益放大器的直流偏移,并降低其误码率.版图仿真结果表明,在-33.4～46.9 dB的超宽动态范围内实现增益线性变化,3-dB带宽对应的频率达到1.89 GHz(0.000 12～1.9 GHz),可变增益放大器芯片(核心区域,不含焊盘)面积仅为0.006mm~2.该可变增益放大器指标完全满足目前5G宽带通信系统的要求.     

一种具有良好带通性能的二阶频率选择表面设计与验证

高阶频率选择表面(FSS)具有工作带宽易控制、通带内插损小、带外抑制强、通带边缘上升性和陡降性好等特点。提出并设计了一种具有良好带通性能的二阶FSS。该FSS结构是由2层介质板上加载3层具有圆结构的金属层,最外2层为圆金属贴片,中间一层为开圆缝隙金属层。利用直线法对FSS结构进行分析计算,并加工实验样件对结果予以证实。结果表明:该3层FSS具有二阶单通带的特性,3 dB带宽为4.21 GHz,相对带宽为21％,通带平稳光滑,带内插损小,对不同入射角度、不同极化方式的电磁波保持很好的稳定性。     

一种新型DGS宽带带通滤波器

文章提出了一种新型对称开口谐振环缺陷地结构(defected ground structure,DGS)带通滤波器,该滤波器具有低插损、宽带、小型化、易加工等特点。该文对开口谐振环DGS单元进行了分析,并在此基础上设计并制作了含3个对称开口谐振环DGS宽带带通滤波器。仿真和测试结果表明:该带通滤波器的插入损耗为0.9dB,回波损耗为-12.5dB,相对带宽为7%。     

一种新型SCRLH传输线结构的设计与分析

传统的混合右左手(CRLH)传输线(TL)若要实现较宽的阻抗匹配带宽则须工作于平衡态,即左手和右手通带无缝过渡,而在现实中平衡态条件往往不易满足.为此,文中提出了一种新型的简化混合右左手(SCRLH)TL结构.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,具有宽带甚至是超宽带的阻抗匹配带宽;带外特性阻抗为纯虚数,电磁波传播受到抑制.文中还采用微带高低阻抗线以及短路枝节实现了一种中心频率为6.85GHz、相对带宽约为110%的超宽带微带SCRLH TL结构实例,针对该结构实例进行了全波、电路仿真分析以及实验测量,三者所得的传输特性吻合良好,并且基于三者传输特性提取出的色散特性皆能很好地逼近色散特性理论值,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.     

抑制WLAN信号干扰的超宽带滤波器设计

介绍了一种具有抑制WLAN信号干扰功能的小型超宽带滤波器的结构设计.滤波器的通带频率范围为2.8～11.8GHz,相对带宽约为123%.设计中采用缺陷地结构(DGS)实现高频处的带外抑制,在12.3～30GHz的范围内带外抑制达到15dB以上.通过加入折叠耦合臂结构,在5.38GHz处产生阻带,实现滤波器的陷波功能,陷波阻带带宽为0.4GHz.该滤波器结构紧凑、性能优越,实际测量结果与仿真结果吻合良好.     

级联长周期光纤光栅梳状滤波器的设计

为了灵活扩大通信容量,设计了一种级联长周期光纤光栅(cascade long period fiber grating, CLPFG)结构的光纤梳状滤波器,并对其进行了系统的理论研究,重点讨论了光栅周期、光栅长度、间隔光纤长度和光栅段数等级联光栅参量对梳状滤波特性的影响.结果表明：间隔光纤长度和光栅段数能够有效调谐信道3 dB带宽和信道间隔;通过优化设计,可以实现对称性和非对称性梳状滤波器的设计.这种梳状滤波器具有结构紧凑、工作带宽大、信道带宽及设计灵活等优点.     

圆孔与三极子组合单元频率选择表面研究

应用谱域法分析了圆孔与三极子组合单元频率选择表面(FSS)的频率响应特性。分析了组合单元的结构参数、电磁波极化和入射角度对其稳定性的影响。研究结果表明,该组合单元的频率响应特性曲线具有明显的两个阻带和一个通带,且具有良好的极化稳定性和角度稳定性。在结构参数中,圆孔大小对频率响应特性曲线的位置影响较大,极子长度对传输带宽影响较大,而极子宽度影响较小。通过单元结构参数调整,可获得良好的宽带传输和陡峭下降边缘特性,实现相临波段信号分离和多波段通讯。该结构FSS可应用于卫星通讯、雷达罩及其他相关领域。     

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.     

一种新型双阻带频率选择表面的设计

提出一种新型双阻带FSS结构。新结构采用圆环贴片与叠加Y环贴片作为基本单元,利用2种贴片单元之间的耦合实现双阻带特性,应用谱域法对新型FSS单元进行分析设计,仿真验证不同角度不同极化方式的电磁波入射时新结构的传输特性,结果表明:该型FSS结构分别在13.4~16.3GHz(Ku波段)和19.3~28.4GHz(K波段)内形成2个-5dB的传输禁带,并且具有较好的角度和极化稳定性。     

二维周期结构传输特性的子域基函数分析法

频率选择表面是二维周期性阵列结构,通常由导体贴片和介质或由周期性开孔的导体屏和介质构成,与入射电磁波相互作用时表现出明显的带通或带阻的滤波特性.采用模匹配技术对带通型频率选择表现进行分析,其中单元内的场用有限元法解出.这种方法对任意单元形状的频率选择表面都适用.     

基于信息理论像元几何形状分布的干扰对比研究

为了改善光电成像系统探测器的几何形状像元成像质量,利用互信息量对矩形像元和六边形像元模拟、仿真,可定量描述成像质量,根据噪声干扰仿真分析不同像元的优势.仿真结果表明,在相同面积条件下六边形像元阵列的互信息量大于矩形像元的信息量;六边形像元有较好的抗噪声干扰能力,利用其特点对电子对抗设备研发有指导意义.      

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.     

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.     

加载集总电容频率选择表面等效电路建模

为了提高集总电容加载方形缝隙环频率选择表面(FSS)的设计效率,提出了FSS的等效电路模型,通过FSS单元的几何尺寸和加载电容参数直接计算出频响特性,简化了加载FSS的设计过程。根据等效电路模型设计了谐振频率为2.45 GHz的FSS,理论和实测参数曲线吻合很好。结果表明:该等效电路模型适合于微波低频段集总电容加载方形缝隙环FSS的快速设计与分析。     

基于钛酸锶钡陶瓷的宽带频率选择表面设计

设计了一种基于钛酸锶钡陶瓷的新型宽带频率选择表面,其基本单元尺度为亚波长,按照三角晶格进行排列。通过调节单元的共振频率,实现了三个共振模式耦合而形成宽带工作的阻带。模拟结果表明,电磁波在0°入射的时候,频率选择表面的带宽为7.8 GHz。当钛酸锶钡陶瓷的相对介电常数由115降低到85时,阻带带宽可以增大到8.7 GHz。该设计具有良好的宽带特性,在电子对抗和隐身领域具有重要的军事价值。