频变交叉耦合带通滤波器的耦合矩阵综合研究

综合代表滤波器拓扑结构和特性的耦合矩阵是交叉耦合滤波器设计的重点。提出了一种基于广义特征值的优化综合方法,通过非线性最小二次求解,将耦合矩阵的广义特征值逼近至广义切比雪夫响应多项式传输函数零极值参考点,优化求解出带有频变交叉耦合带通滤波器的耦合矩阵。通过3个数值实例演示了该方法,并验证其有效性。这是对经典带通滤波器耦合矩阵综合方法的补充,为频变交叉耦合滤波器的设计建立了基础。     

微带三等分交叉耦合滤波器的分析与设计

三等分交叉耦合是一种新型的耦合结构；用其所设计的滤波器具有一些独到优势。本文对L波段微带三等分交叉耦合滤波器进行了理论探讨，给出了其基本物理结构和设计实例．通过利用Ansoft designer软件对设计的滤波器进行仿真，表明了其在高选择性滤波和一些特殊要求滤波应用方面的独到优势。     

基于MATLAB的腔体滤波器耦合矩阵诊断调试

根据柯西法提取耦合系数,结合遗传优化算法构建滤波器耦合矩阵的诊断模型,并在Matlab中编程实现了腔体带通滤波器的诊断。通过诊断即从仿真或测试的滤波器S参数中提取的耦合矩阵,与综合的理想耦合矩阵进行比较,对滤波器下一步调谐的方向和幅度进行指导。以一个七阶交叉耦合腔体滤波器的研制为例,通过Matlab与HFSS联合仿真,诊断优化后的回波损耗满足预期指标,验证了该诊断方法的有效性。     

梳状SIR交叉耦合同轴腔滤波器的设计

四分之一波长SIR(Stepped Impedance Resonators)作为同轴腔滤波器的基本谐振单元,利用梯度法优化提取了交叉耦合滤波器的耦合矩阵,采用梳状线形式,设计了一种梳状sIR交叉耦合同轴腔滤波器.从滤波器的实测曲线可以看出,这种形式的滤波器很好的实现了宽阻带、小体积和高选择性的设计思想.     

交叉耦合技术及LC滤波器设计分析

对滤波器交叉耦合技术进行了研究,分析了交叉耦合的矩阵理论,并大致分析了其拓扑结构.从理论上提出了交叉耦合三维拓扑模型,相对于实际应用中的二维拓扑模型,这种结构更为简单,更能充分利用各个耦合腔之间的耦合结构.把交叉耦合结构应用于LC滤波器设计中,计算与仿真结果表明,这种结构可以减少滤波器元器件数目,降低成本,提高性能.     

交叉耦合微波滤波器输入/输出耦合系数抽取方法

交叉耦合微波滤波器可利用输入/输出耦合(即源与负载的耦合)构成交叉耦合以达到优化结构和减小体积的目的.首先基于波导缝隙耦合等效电路模型得到了S参数描述的输入/输出耦合系数;其次以X波段滤波器为例,使用HFSS软件抽取了输入/输出耦合结构的耦合系数,并根据目标耦合系数确定了其输入/输出波导耦合结构参数,从而将抽象的耦合矩阵转化成实际滤波器的结构尺寸;最后对比仿真结果与计算曲线验证了所提出方法的可行性.     

含源-负载交叉耦合的准椭圆函数滤波器设计

该文首先提出了含源-负载交叉耦合滤波器的等效网络模型,并给出了这种结构的传输函数t（s）以及矩阵的综合方法。由含源-负载交叉耦合二端口网络的短路导纳矩阵推导了耦合矩阵M中MSL、MSi和MiL的一般表达式。最后,设计了一种新颖结构的含源-负载交叉耦合的微带滤波器,对其进行了仿真与制作,实测结果与仿真值、理论值吻合较好。     

含源-负载交叉耦合的准椭圆函数滤波器设计

该文首先提出了含源-负载交叉耦合滤波器的等效网络模型,并给出了这种结构的传输函数t(s)以及矩阵的综合方法。由含源-负载交叉耦合二端口网络的短路导纳矩阵推导了耦合矩阵M中MSL、MSi和MiL的一般表达式。最后,设计了一种新颖结构的含源-负载交叉耦合的微带滤波器,对其进行了仿真与制作,实测结果与仿真值、理论值吻合较好。     

小型化腔体交叉耦合滤波器快速设计与调试

采用高频电磁场结构仿真软件(HFSS)双模法提取耦合系数,快速设计调试了小型交叉耦合同轴腔体带通滤波器。设计方法简便,具有普适性和实用性。利用HFSS为滤波器做整体仿真调试,设计了工作在L波段的滤波器,带内插损小于0.3dB,带外10MHz有-20dB抑制,并对调试方法进行了研究。     

Ku 波段微带交叉耦合带通滤波器的结构与设计

基于广义切比雪夫滤波器综合理论,本文设计了一个Ku 波段微带发夹谐振型交叉耦合滤波器。该滤波器的拓扑结构为CQ 型。由于引入非相邻谐振器之间的耦合,在有限频率点处产生传输零点,这样不仅使滤波器具有更好的选择性,而且其结构更加紧凑,尺寸也大大缩小。本文通过HFSS 电磁仿真软件对其进行了优化设计。其仿真结果很好地体现了该滤波器的特性。与同阶数的传统滤波器相比,交叉耦合型滤波器具有更好的带外抑制特性,有较好的工程应用意义。     

窄带波导滤波器物理尺寸的快速确定方法

介绍了窄带波导滤波器物理尺寸的快速确定方法。推导出一种用于计算耦合窗散射参数的显式表 达式,借此能够方便地结合电磁(EM)仿真软件确定耦合结构的物理尺寸。此外,考虑到补偿相位的影响,对于交叉 耦合中电耦合孔中心位置的确定给出了更加精确的修正方法。最后,用一个四阶交叉耦合滤波器实例验证了方法 的有效性。     

基于散射参数法的波导滤波器设计

介绍一种用散射参数准确设计波导滤波器的方法,并给出一个滤波器设计实例和仿真结果。设计时先对滤波器结构进行分析,采用微波网络综合以及滤波器设计理论计算出腔间耦合结构散射参数的理论值,并给出相关设计公式以及具体仿真方法。用高频结构仿真软件(HFSS)进行仿真时,对滤波器耦合结构和谐振器单元逐步进行仿真,再对进行整体仿真完成设计,仿真结果与理论值符合较好。散射参数法设计波导滤波器,可以提高设计效率,缩短研制周期。     

高带外抑制特性微波陶瓷波导滤波器的设计

介绍了陶瓷波导滤波器的设计理论,采用耦合通槽分别与浅、深耦合盲孔的组合结构来满足正、负耦合带宽要求,通过调整3~6腔体的交叉耦合来改善滤波器传输曲线的对称性,同时实现滤波器近端和远端的带外抑制,在此基础上设计了一款5G基站用六腔陶瓷波导滤波器。在该滤波器的优化过程中,详细讨论了3~6腔体交叉耦合通槽的相对位置偏移量和交叉耦合通槽的长度对滤波器传输零点位置、近端和远端带外抑制特性的影响,并给出了相关的变化规律。经优化后滤波器性能指标如下:中心频率为3.5 GHz,工作带宽为200 MHz,插入损耗≤1.2 dB,回波损耗≥17 dB,近端带外抑制≥25 dB,远端带外抑制≥51 dB。根据仿真模型结构参数制备得到的样品,其性能测试结果与仿真结果吻合良好。     

交叉耦合在直线型波导滤波器中的研究

利用相位关系和交叉耦合的模型,提出了直线型波导滤波器的一种关于交叉耦合的具体实现方法:即在不相邻的腔体之间直接用同轴线引入交叉耦合。采用这种方法设计了一种五腔滤波器,应用HFSS软件进行了仿真验证。结果表明,所设计的滤波器整体结构得到简化,中心频率为8.5 GHz,带宽为150 MHz。     

基于消失模耦合的脊波导滤波器设计方法

针对传统脊波导滤波器设计中没有考虑耦合结构频率特性导致设计精度不高的问题,文中提出了一种基于消失模耦合的脊波导滤波器设计方法。该方法将工作于消失模状态下的矩形波导结构等效为频变阻抗变换器模型,通过等效电路变换将耦合结构的频变特性影响转换为对传输线谐振腔电抗斜率参数的影响,采用逐级仿真策略确定滤波器结构尺寸,避免了耗时的全波仿真优化。最后,通过一个4阶切比雪夫特性的脊波导滤波器设计实例进行验证。全波仿真结果显示了与理论设计相同的通带内等波纹特性,验证了所提方法的有效性。     

一种结构紧凑的毫米波波导滤波器的设计

提出了一种新颖的毫米波波导滤波器的设计方法,以常用的H面膜片波导滤波器为基础,配合并不常用的基于磁耦合原理的波导同轴转换,从波导短路端面引入E面耦合环,使输入输出方向在一条直线上,并将两者做一体化设计,在保证良好性能指标的情况下,结构设计更为紧凑,体积更小。该设计保证了在星载或机载设备上空间结构受限的情况下,器件安装与电缆连接的便利。借助HFSS全波电磁场仿真,成功地运用在中心频率30GHz毫米波波导带通滤波器的设计上,使设计方法更为简便实用。     

A new approach to the design of dual-mode rectangular waveguidefilters with distributed coupling

A synthesis procedure for a new configuration of four-pole dual-mode waveguide filters with distributed coupling is presented. In this configuration the dual-mode coupling is obtained by exploiting the well-known fact that the diagonal polarizations are coupled in an almost square waveguide. The obvious advantage of this type of structure is that the cross sections of all the discontinuities are rectangular, hence the global prediction of the filter is more accurate. The synthesis approach is based on a scattering matrix formulation where the dual-mode coupling is described in terms of a 2×2 propagation matrix. Universal design charts, which directly yield the scattering parameters of the various junctions, have been obtained. Comparisons with experimental results of a four-pole filter are also presented     

一种改变交叉耦合极性的新方法

提出了一种用传输线在微带交叉滤波器和腔体交叉滤波器中实现交叉耦合极性改变的新方法。在微带交叉耦合滤波器中运用180°电长度的传输线实现源与非相邻谐振器的耦合,可使交叉耦合极性由容性变为感性。在腔体交叉耦合滤波器中,使用180°左右电长度的传输线,可使传输零点从阻带高端移动到阻带低端。讨论了不同电长度的传输线对交叉耦合的影响,通过调节传输线的电长度,控制传输零点的位置,提高滤波器的带外抑制。这种改变耦合极性的方法,可以用同一耦合方式获得任意位置的传输零点,给滤波器设计提供了更大的自由度。     

波导带通滤波器的精确设计和快速优化

介绍了采用三维微波电磁场仿真软件快速提取直接耦合波导带通滤波器耦合窗口参数的方法,并提出了优化最终模型的快速扫描技术.全波仿真及实验结果表明,该方法能满足波导带通滤波器快速精确设计的要求.     

一种新型四级叠层波导带通滤波器

提出一种新型四级叠层介质波导谐振器滤波器的结构及其设计方法。建立三维有限分析模型讨论了二级介质波导滤波器耦合特性,设计出二级片式介质波导谐振器滤波器。采用LTCC工艺叠加两块二级片式波导滤波器得到四级叠层波导滤波器,通过三维有限元分析模型绘制出四级叠层波导滤波器耦合特性曲线。最终设计出的四级叠层波导滤波器长8.8mm、宽6.2mm、厚1.6mm,中心频率5.2GHz,带宽300MHz,带内波动0.1 dB,插损0.8dB。其具有小型化、低插损以及适合表面帖装等特点,能满足下一代WLAN系统应用要求。