具有宽阻带和高共模抑制的差分滤波器设计北大核心CSCD

将阶跃阻抗谐振器与叉指耦合结构及扇形加载枝节相结合,设计了一款差分带通滤波器。该差分滤波器实现了极宽的差模阻带,并且通过引入非对称加载枝节,实现了抑制水平为16.7 dB的超宽共模抑制特性。此外,该差分滤波器在差模通带内的共模抑制水平可达63.1 dB。对设计的滤波器进行了制作和测试,测得滤波器的中心频率为2.94 GHz,相应的3 dB频带范围为2.85~3.03 GHz。该滤波器具有小型化的特点,电路尺寸仅为20.87 mm×14.96 mm,最终的测试结果和仿真结果吻合良好。     

具有高共模抑制特性的微带差分带通滤波器

该文提出了一款中心频率可调的三阶差分带通滤波器,该滤波器主要由1个折叠的枝节加载谐振器(FSLR)和1对折叠的平行耦合线结构来实现滤波特性,同时使用微带-缝隙线转换结构激励差模和抑制共模。与传统的微带滤波器相比,该结构的共模响应和差模响应无关,所以在不降低差模特性情况下实现了良好的共模抑制,使设计更灵活。该差分滤波器整体尺寸为26 mm×49.2 mm,中心频率为3 GHz,相对带宽可达28.67%,共模抑制水平优于37 dB。结果表明,实际测量结果与仿真结果基本吻合。     

小型化宽阻带微带带通滤波器的设计

提出一种小型化宽阻带微带带通滤波器,采用半波长阶跃阻抗谐振器结构,且在不相邻的谐振器之间引入交叉耦合,从而在滤波器的阻带上产生了2个传输零点,使阻带抑制在3.95~13.27 GHz小于-20 dB,使寄生通带在中心频率的3.92倍处。滤波器的最终尺寸仅为12.2 mm×11.5 mm,即0.21λg×0.2λg,相比于传统的发夹型滤波器,此滤波器的体积减小了63.5%,而且实测的结果与仿真结果达到了较好的一致性。所提出的滤波器具有更宽的带外抑制,更小的尺寸,且设计简单,在工程领域具有实际的应用价值。     

S 波段高性能微型滤波器的研究

应用LTCC多层耦合带状线谐振器和交叉耦合传输零点原理,在改进的三维梳状带通滤波器结构中引入交叉耦合,增强非相邻谐振级间的交叉耦合;在2、4谐振级间引入Z字形导体层,通过调节Z字形控制传输零点位置;同时适当调节加载电容大小,有效减小了滤波器体积,实现了高次谐波抑制、边带陡峭和通带内线性相位.采用低温共烧陶瓷(LTCC)技术设计制作了中心频率为3GHz,通带为200MHz的微型带通滤波器.实验和仿真结果表明,该滤波器的中心频率插入损耗小于2.6dB,阻带抑制高于40dB,边带陡峭,尺寸仅为4.8mm×4.2mm× 1.5mm.成品率高达85％.     

基于方开环谐振器的双陷波超宽带滤波器

针对超宽带系统易受窄带信号干扰的问题,设计了一种可以抑制无线局域网络(WLAN)和卫星通信信号干扰的双陷波超宽带带通滤波器。该滤波器的主要谐振结构由T型枝节加载的多模谐振器组成,改进的T型枝节增加了两个传输零点,同时减小了滤波器尺寸;通过耦合方开环谐振器,实现了两个陷波特性,调节谐振器尺寸,可以得到所需的陷波频率。测试结果表明,该滤波器的尺寸仅16.7mm×8.5mm,中心频率为6.9GHz,通带为3.0~10.8GHz,陷波中心频率在5.8GHz和8.04GHz,衰减最低点分别为-27dB和-18dB,仿真与测量结果有较好的一致性。     

新型四通带滤波器设计

基于多枝节加载四模谐振器,设计出一款新型结构简单的四频带通滤波器,其频带可控、损耗较小。通过改变谐振器中4个相对独立的谐振路径长度可对四个通带的中心频率进行调节。由于4条谐振路径复用微带传输线,因而滤波器的面积较小,为16.04 mm×23.51 mm(0.14λ_g×0.20λ_g)。经仿真与实物测试,4个通带中心频率分别为2.58/3.27/5.27/6.06 GHz,其插入损耗为1.02/1.31/0.93/1.66 dB,回波损耗皆高于15 dB。     

具有多传输零点的微波陶瓷滤波器设计

低温共烧陶瓷(LTCC)滤波器具有体积小、插损小和衰减大的特性,为了抑制其阻带信号,研究并设计了具有带外多个传输零点的多层LTCC带通滤波器,分析了传输零点对滤波器性能的影响.最后利用HFSS仿真软件设计了一个具有三级耦合谐振器、尺寸为2.5 mm×2.0 mm×0.9mm、中心频率为2.45 GHz的带通滤波器.仿真...     

基于圆头谐振器的低插损带通滤波器设计

针对插入损耗高和选择性低等问题,提出了一种具有圆形开路终端的新型谐振器拓扑结构。该结构将传统的U型发夹滤波器改成V型,在V型结构的终端引入圆形开路谐振器,并在开路枝节短截线上过孔。基于新型谐振器结构设计了一款尺寸为42.9 mm×36.54 mm (0.35λ_g×0.3λ_g)的带通滤波器。该滤波器具有插入损耗低、通带可控和远端优良等优点,并且采用新型谐振器之间的交叉耦合,在近端1 GHz附近产生一个传输零点,有效优化了阻带抑制和带通滤波器的选择性。仿真结果表明,带通滤波器的中心频率为1.7 GHz, 3 dB的相对带宽为20%,最大回波损耗优于30 dB,最小插入损耗为0.20 dB,左边的带外抑制在50 dB以下,右边的带外抑制优于20 dB。实物测试结果与仿真结果基本一致,整体性能偏好,证明了该结构的可行性。     

多传输零点的宽带带阻滤波器设计

提出了一种基于横向型信号干扰的新型多传输零点的宽带带阻滤波器。通过采用终端加载一段四分之一波长开路传输线枝节的弯折型反耦合线与两段对称的半波长传输线开路枝节相并联的方式,在滤波器的阻带内引入了五个传输零点,并在通带内产生了四个反射零点,从而获得了陡峭的过渡带特性、宽阻带特性以及较好的阻带抑制水平。最终设计的宽带带阻滤波器中心频率为3 GHz,20 d B衰减带宽可达106%。     

基于枝节加载开环谐振器的带阻滤波器设计

提出了一种具有良好谐波抑制功能的双枝节加载开环谐振器,加载枝节采用均匀阻抗结构,与同尺寸的开环谐振器相比,结构更紧凑,能够更好地抑制寄生模,而且可以达到更低的谐振频率。分析了加载枝节参数对带阻滤波器抑制二次谐波的影响。通过在加载的双枝节间引入集总可变电容,可以使谐振器具备谐波抑制性能的同时,实现中心频率可调的功能。基于双枝节加载环谐振器设计出一种可调带阻滤波器,中心频率可以在900MHz ~2. 65GHz 范围内调节,而且最低寄生阻带能够抑制到8GHz。     

一种紧凑型LTCC差分分支线耦合器

为满足微波电路高集成度以及抑制电磁串扰的需求,通过在低温共烧陶瓷(low temperature co-fired ceramic,LTCC)不同层分布具有特定奇模特性阻抗耦合线的方式实现了一种紧凑型差分分支线耦合器.一方面,耦合线在保证差模传输的基础上具有相对集中电场分布的特性,因此可以在LTCC中相互重叠,从而有效减小尺寸;另一方面,耦合线与单条带状线相比可以减少接地层的使用,从而降低损耗.为验证理论预期可行性,设计了一个工作在1.84 GHz频率下,尺寸为0.07λg×0.07λg(λg为中心频率的导波波长)的LTCC差分分支线耦合器.实测结果表明,最小插入损耗为0.6 dB,15 dB回波损耗的相对带宽和隔离带宽分别为18.2％、18.0％,±10°相位差的相对带宽为40.0％.本文设计具有尺寸小、损耗低、带宽增强和易于与差分芯片连接等优点,可以作为一种实用的微波器件.     

基于多节SIRs的新型四通带滤波器设计

提出了一种基于多节1/2波长SIRs的具有通带可控的紧凑型四通带滤波器。该滤波器由上下两个谐振器A和B组成,谐振器A由两节1/2波长SIRs中心加载一段短路枝节组成,控制第二和第三通带;谐振器B由三节1/2波长SIRs中心加载一段短路枝节组成,控制第一和第四通带,最终得到了尺寸为8.09 mm×14.12 mm(0.10λ_g×0.17λ_g)的四频带通滤波器。实验结果表明,该滤波器的通带可控并且满足低损耗的要求,4个通带的中心频率分别为2.22/3.66/5.63/7.52 GHz,插入损耗分别为0.32/0.41/1.38/0.43 dB,每个通带的回波损耗都优于20 dB,实验结果与理论分析一致。     

Miniaturization of wide-band VHF filters by using spiral resonators

The miniaturization of a wide-band VHF filter composed of distributed resonators has been studied. The miniaturized filter was realized with spiral resonant lines and lumped capacitors. The filter was designed using a prototype filter circuit composed of only series-resonant lumped-constant circuits. Each resonant circuit is transformed to another resonant circuit consisting of a spiral resonant line and two capacitors. One capacitor is connected to each end of the spiral resonant line. With this technique, the line length becomes very short, e.g., one-twentieth wavelength, in comparison with the line length in conventional resonant lines of one-half or one-quarter wavelength. A filter which has a 160-185 MHz passband and a volume of 3 × 4 × 10 cm³was realized with 10 spiral resonators. The filter exhibits superior characteristics with very little volume.     

A Miniaturized Bandwidth Reconfigurable Bandpass Chip Filter with Semi-lump ed Topology and GaAs pHEMT Technology

A miniaturized reconfigurable bandpass chip filter with semi-lumped topology and Gallium Arsenide pseudomorphic High electron mobility transistor (GaAs pHEMT) technology is proposed. Semi-lumped topology is employed to instead the traditional lumped inductor with microstrip transmission line, which can reduced the size of the tunable filter significantly. Three-order series and shunt resonated bandpass filter is implemented with shorted stubs and metal-insulator-metal capacitors. Two transmission zeros are introduced with the series resonator and the shunted GaAs FET. By tuning the gate bias circuit of the FET, the capacitance of the series resonator is changed and the bandwidth of the filter is adjusted correspondingly. An equivalent circuit model is developed to interpret the mechanism of the proposed filter circuit. A reconfigurable on chip filter sample operated at 10GHz is fabricated to validate the design. Two fractional bandwidth of 14.3％and 23.5％are tuned with bias voltage of the FET, while insertion loss of 2.4dB and 2.2dB are observed with the filter, respectively. The area of the chip filter is 0.86 × 0.96mm2 and is equivalent to an electrical length of 0.08 × 0.09λg2 at center frequency. Measurement results agree well with the simulation ones.     

柔性人工表面等离激元传输线的小型化设计

为了实现高集成度通信系统中高频信号的可靠传输,提出了一种小型化叉指H形人工表面等离激元传输线结构. 采用共面双导体形式,并在金属矩形凹槽处添加叉指结构,实现色散特性调控和尺寸缩减. 同时给出单元结构的等效电路模型,验证了小型化结构的设计原理,分析了力学形变时传输线的性能. 仿真与测试结果表明,与常规的人工表面等离激元相比,叉指H形人工表面等离激元传输线可在保持相同带宽（3～15.25 GHz）的同时,线宽减少79.5%,尺寸仅为2.28λ_g×0.098λ_g（λ_g为中心频率对应的波长）. 在平坦和变形时加工实物的带宽保持在3～12.90 GHz,与仿真结果较吻合. 设计的结构具有高频、小型化和柔性超薄等特点,在超小型高速通信系统中具有潜在的应用前景.     

一种新型超宽带小型化U型微带滤波器

提出了一种新型超宽带(UWB)小型化微带滤波器。这种结构采用多个短路支节并联于主传输线上,短路支节长度为四分之一波长。采用一种新型等效电路对其进行分析、模拟,其中的主传输线、并联支节线以及T型结、拐角、接地孔等不连续处均等效为相应的电路元件,并结合适当的U型电路变形。通过精确建模、仿真,使这种新型结构的滤波器具有更小的体积和更宽的通带。采用0.762 mm厚RT Duriod 6002板材实际制作一个通带为3～21 GHz的超宽带微带滤波器,尺寸为12 mm×21 mm×0.762 mm。该滤波器不仅体积小,且性能优良,其带内损耗小于2.1 dB,回波损耗优于-8.2 dB。实做通带2.96～21.01 GHz,带宽达150.6%,与仿真结果较为吻合,可以满足工程应用的需要。     

零点可控的1／4波长谐振器滤波器

基于微带耦合线零点产生原理,并结合奇偶模分析方法,设计了一种零点可控的1／4波长谐振器滤波器,其工作中心频率为2GHz,零点频率为3．06GHz,带宽为190MHz。微带谐振器的长度为中心频率1／4波长,其中耦合长度为零点频率处1／4波长。研究结果表明该滤波器可以通过调节谐振器的耦合长度实现有限频率的传输零点的控制。与传统的滤波器相比,此滤波器具有结构尺寸小,零点可独立控制的优越性。     

基于枝节线加载谐振器的可调滤波器设计

传统基于变容二极管的双频电可调滤波器由于外部容值的加入,该类滤波器的插损变大,同时相对带宽锐减。基于多模谐振器结构,提出了一种新型的工作频段独立、电可调的双频带通滤波器。该滤波器由短路枝节线加载谐振器和一对1/4 波长谐振器组成。在各自的谐振器末端加载带有变容二极管的外部偏置电路,1/4 波长谐振器构成第一通带,短路枝节线加载谐振器构成第二通带,两通带之间互不干扰,单独调节。应用奇偶模分析法及调节耦合间距的方法,确保双通带均出现两个极点,保证其带宽的稳定性。该电可调滤波器第一通带可调范围为0.7 ~0.85 GHz,第二通带可调范围为0.9 ~1.05 GHz,同时双频带的相对带宽基本保持在10% 以上,较以往的双频电可调滤波器,该款滤波器的相对带宽有了较为明显的提升。     

2 GHz$rm Q$-Enhanced Active Filter With Low Passband Distortion and High Dynamic Range

A tunable$ Q$-enhanced filter with low passband distortion is presented. The$ Q$of the on-chip spiral inductors that form the filter resonators is enhanced by using a cross-coupled differential pair which is degenerated by a second LC tank. This technique allows for frequency dependent compensation of inductor losses and ensures that the$ Q$-enhanced LC resonators have a frequency behaviour close to the ideal in the passband of the filter. The circuit allows DC voltage control of$ Q$-enhancement. The filter centered at 2.0 GHz with a 130 MHz bandwidth is tunable in frequency by 3%, exhibits a$-hbox6.6~dBm$1-dB compression point and a 15 dB noise figure while consuming 17 mW of DC power. The circuit was fabricated in 0.18-$muhbox m$CMOS and the performance was verified experimentally.     

基于QMSIW小型化带通滤波器设计

为有效减小X波段基片集成波导(SIW)滤波器的尺寸和插入损耗,提出了基于四分之一模基片集成波导(QMSIW)和共面波导(CPW)混合结构的小型化带通滤波器。为了提高滤波器的选择性和带外抑制,将两个CPW合并到两个级联的QMSIW谐振器中,由于两个CPW谐振器之间的耦合是电耦合,有助于产生两个传输零点,因而具有较高的选择性。该小型化滤波器尺寸仅为8.1 mm×15.4 mm,中心频率为8.7 GHz,相对带宽是16.1%,仿真测得插入损耗为0.83 dB,带外抑制大于40 dB。