基于LTCC的Ka波段带通滤波器的设计

设计了一种基于低温共烧陶瓷技术带状线形式的Ka波段带通滤波器,该滤波器被埋入11层的基板中。提出一种类同轴结构来减小共面波导到带状线转换之间的阻抗不连续性。整个带状线滤波器采用了金属直通孔来实现接地和屏蔽功能。测试结果表明,滤波器中心频率为34.69GHz,带宽1.73GHz内最大插入损耗为-4.5dB,通带内回波损耗低于-13.45dB。该测试结果包含两个射频接头。整个滤波器尺寸为9.8mm×5mm×1.056mm。这种紧凑埋置式的结构和测试结果表明,该带状线滤波器适合于毫米波多芯片组件的应用。     

一种0.18μm CMOS毫米波带通滤波器的设计

基于SMIC 0.18μm RF-CMOS工艺,设计了一种采用垂直地平面共面波导(VGPCPW)传输线的片上30 GHz带通滤波器。通过对传统CPW和VGP CPW两种不同结构传输线的理论研究,对比分析了两者的损耗、特征阻抗及隔离特性,建立了VGP CPW长度可扩展的传输线模型。使用特征阻抗为50Ω的低损耗VGP CPW传输线结构,结合VGP CPW长度可扩展模型与EM分析方法,设计了30 GHz带通滤波器。在片测试结果表明,该毫米波VGP CPW传输线滤波器模型仿真和电磁场仿真S参数曲线与测试结果比较吻合,可为毫米波集成电路滤波器设计提供借鉴。     

基于SIW结构的毫米波MEMS滤波器设计

针对5G毫米波无线通信的发展需求,采用硅基单层基片集成波导(SIW)结构设计了一款毫米波滤波器。首先通过理论分析,计算得到滤波器的结构参数。然后使用电磁仿真软件HFSS 对滤波器结构进行仿真与优化,使其满足设计指标要求。设计得到了一个五阶毫米波滤波器,其通带范围24.25~27.5 GHz,相对带宽12.56%,中心频率处插入损耗小于1 dB,带内回波损耗优于-16 dB。最后,使用MEMS工艺将该滤波器加工成实物并进行性能测试,得到尺寸为9.45 mm×4.8 mm×0.4 mm 的滤波器芯片,达到小型化要求。测试结果表明,MEMS毫米波滤波器的仿真结果与测试结果基本保持一致。     

LTCC 阶梯阻抗谐振器带通滤波器的设计

结合阶梯阻抗谐振器的设计方法, 设计了一款基于低温共烧陶瓷(LTCC)工艺的阶梯阻抗谐振器带通滤波器。所设计带通滤波器除了顶部、底部接地板,中间共有三层结构, 各个相邻的谐振器之间进行宽边耦合。该带通滤波器有两个谐振腔, 中心频率约为10 GHz, 通带范围为8.9 GHz 到11.7 GHz。该带通滤波器有效地减小了体积, 总体积为3.2 mm×1.6 mm×1.7 mm。     

一种基于CSRR_CRLH TL的带通滤波器设计

提出一种基于探针加载的互补开口谐振环(CSRR)的复合左右手传输线(CRLH TL)结构。利用CSRR+CRLH结构的谐振特性,并通过延长CRLH耦合缝隙的长度以及增加CSRR中短路探针的数量,在引入传输零点的同时缩小了滤波器的尺寸。经过仿真优化,实现了滤波器宽频带、高选择性和小型化设计。加工了基于该结构的带通滤波器样机,样机整体尺寸为30 mm×15 mm×1.35 mm。测试结果表明,滤波器的中心频率及插入损耗分别为6.6 GHz和0.65 dB,3 dB带宽为9.3 GHz,在无线通信、导航等微波系统中具有良好的应用前景。     

一种二阶LTCC微波带通滤波器的仿真设计

根据低温共烧陶瓷技术的特点,提出了一种二阶微波带通滤波器的三维结构设计方法,设计的滤波器结构简单、尺寸小、工作频率可调。按照该设计方法,通过电磁仿真软件AnsoftHFSS10设计了一款带通滤波器。结果表明,该滤波器的中心频率为5.2GHz,带宽为0.4GHz,通带内插损小于2.1dB,尺寸为2.5mm×2.2mm×0.4mm,能够满足微波无线通信系统的要求。     

一种新型SIR结构LTCC带通滤波器设计与制作

采用低温共烧陶瓷(LTCC)技术及SIR结构,设计制作了一种新型LTCC带通滤波器,采用ADS和HFSS软件进行三维建模和电磁场优化仿真及测试。结果表明:该滤波器中心频率为2.46 GHz左右,3 dB带宽为2.28~2.71 GHz,带外抑制≥25 dB(偏离中心频率±500 MHz),外形尺寸为3.20 mm×1.61 mm×1.03 mm。     

MEMS毫米波滤波器的设计与制作

开展了一种基于MEMS工艺的毫米波带通滤波器结构设计和工艺实现,该滤波器结构采用高阻硅作为衬底材料的薄膜支撑结构,选用平行耦合滤波器形式,使用HFSS分析软件对该结构进行了模拟仿真。设计了中心频率为35.0GHz、带内损耗为2.2dB、30dB抑制带宽为2.2GHz的MEMS毫米波滤波器。给出了一套能降低毫米波损耗的MEMS毫米波带通滤波器工艺流程方案,并针对该工艺流程方案进行了关键参数的工艺误差仿真,实现了MEMS毫米波滤波器的工艺制作和测试。测试结果表明,获得的毫米波滤波器的测试结果与仿真结果比较接近。     

基于新型D-CRLH-TL的双频带阻滤波器设计

通过将对称交指螺旋线应用于传统的对偶复合左右手传输线（D-CRLH-TL）结构,改进设计了一种新型的D-CRLH-TL结构。采用全波仿真软件对其电磁特性进行了研究,结果表明：改进结构具有良好的带阻特性,阻带内具有两个相互独立的传输零点,并且整体尺寸减小了30%,有效地实现了小型化。在此基础上,利用所提出的D-CRLH-TL结构设计了一款性能优越的双频带阻滤波器。对所设计滤波器进行实物加工并测试,结果表明所设计的滤波器两个阻带中心频率分别为3.47GHz和5.21GHz,阻带带宽分别为26.8%和10%,能够有效抑制WLAN和WMAX频段对超宽带通信的干扰。同时,相比于传统的带阻滤波器结构,所设计带阻滤波器的整体尺寸为20.9mm×12.6mm（0.24λ×0.15λ）,仅为传统结构的50%,小型化优势明显。     

对称L型缺陷微带结构可调带通滤波器研究

设计了一种由对称L型缺陷微带结构实现的新型频率可调带通滤波器,并给出了相应的等效电路;对具有该结构的单频带带通滤波器的S参数频响特性进行了仿真与分析,并计算了耦合系数;依据上述结构设计制作了一种可调谐的双频带带通滤波器,并对其谐振频率的可调性进行了分析。结果表明:所制滤波器的谐振频率分别为2.4 GHz和3.5 GHz,相对带宽分别为4.63%和4.95%,有效电路尺寸仅为26.0 mm×1.2 mm。该L型缺陷微带结构带通滤波器具有结构简单紧凑、尺寸小、频率选择性好和谐振频率独立可调等优点。     

半模SAFSIW谐振腔耦合带通滤波器设计与实现

空气隙填充基片集成波导(Slab Air-Filled Substrate Integrated Waveguide,SAFSIW)作为一种新型的导波结构,被广泛应用于毫米波传输线以及无源电路的设计,由于SAFSIW 中空气隙的存在,其相较于传统的SIW 具有更高Q值。本文基于半模双腔耦合SAFSIW 设计并实现了一款中心频率为19 GHz 的带通滤波器。为了改善滤波器的带外抑制,通过给谐振器并联枝节线结构,在滤波器的上边28 GHz 处,引入一个传输零点,大大改善了滤波器的带外抑制特性。利用双面覆铜的LCP 基板进行了滤波器的加工,并对其进行测试。测试结果表明,该滤波器中心频率为19 GHz,相对带宽达18%,插入损耗优于-4.2 dB,回波损耗小于-16 dB。由于上边带传输零点的引入,该滤波器在28.5 GHz 时,上边带抑制达到-36 dB 以下。实物测试相比于仿真结果有一定的恶化,主要原因是由于SMA转接头带来的损耗以及HMSAFSIW谐振腔的加工误差所导致。     

基于LTCC的双频段滤波器设计

为了实现高选择性的小型双频段滤波器,该文基于LC等效电路分析法和微波网络分析法,通过建立等效模型、进行等效电路分析及对传输模型的导纳矩阵分析,提出了一种工作在GSM/WLAN的新型低温共烧陶瓷(LTCC)双频滤波器结构。该结构采用介电常数5.9、层厚0.1 mm、型号为Ferro A6的LTCC介质基板加工,在7 mm × 7 mm × 0.5 mm的尺寸下实现了各通带两边都有传输零点的高选择性双频滤波特性。本研究丰富和发展了LTCC双频滤波器的设计方法。     

X波段SICL小型化带通滤波器的设计

为有效减小X波段滤波器的尺寸,减小通带损耗,对基片集成同轴线(SICL)结构进行了研究,提出一种阶跃阻抗(SIR)型SICL带通滤波器,并针对SICL谐振腔与其他平面电路的连接设计了一种由共面波导(CPW)向SICL谐振腔提供激励的平面结构,以便滤波器的测量。仿真结果表明,滤波器通带特性优异,其中心频率为10 GHz,带宽为1.5 GHz,尺寸为13 mm×7 mm,插入损耗为-0.8 dB。     

基于微屏蔽线的140GHz低通滤波器研究

微屏蔽传输线是一种采用薄膜支撑的传输线结构,具有损耗小、阻抗可变范周大的特点。利用保角变换的方法对微屏蔽线单位长度的电容进行了分析,给出了单位电容值与相对介电常数、特征阻抗的关系。利用阶跃阻抗的结构．设计一个5阶的带内波纹为0．5dB、截止频率为140CHz的切比雪夫低通滤波器,并用HFSS仿真分析其传输特性,在滤波器的末端串联短接式短截线结构增强其带外抑制作用。     

多传输零点LTCC带通滤波器的设计与仿真

设计了一个具有3个有限传输零点的小型化高阻带抑制三阶带通滤波器(BPF)。采用低温共烧陶瓷(LTCC)技术实现了一个中心频率在2.45GHz、带宽100MHz的带通滤波器,且具有优良的带外抑制性能,输入、输出驻波比低于1.12。通过在每个谐振腔上增加一个小型电感,在带外产生了多个有限传输零点,零点的位置可通过控制电感值的大小轻松移动。整个滤波器的外形尺寸为3.2mm×2.5mm×1.5mm,满足1210型号封装要求。     

一种过孔和枝节加载的带通滤波器设计

为实现射频电路小型化,提出采用具有通带特性的过孔为主体结构、加载开路枝节以及短路枝节谐振器的设计方法,实现一种新型带通滤波器。在仿真优化的基础上进行实物加工测试,实物体积为40mm×20mm×0.9mm,实测结果表明,该滤波器的工作频带为1.36～2.83 GHz,相对带宽70.2%,通带内插入损耗小于1.5 dB,带内回波损耗小于-15dB,带外最大抑制小于-40dB,实测结果和仿真结果吻合良好。     

一种小型化腔体带阻滤波器的设计

腔体滤波器由于具有结构牢固,性能稳定可靠,散热性好,品质因数(Q)高,损耗小及功率容量高等特点,使其在各类微波系统中得到广泛运用。为了使某腔体带阻滤波器小型化,在保证阻带带宽大于200 MHz和阻带抑制大于30 dB的情况下,通过优化谐振腔的电容加载结构及优化谐振腔的排列方式,将滤波器的高度降低了50%,长度减小了17%,体积控制在8 mm×8 mm×25 mm。