超高频读写器中Butterworth低通滤波器的应用

UHF RFID系统因通信距离远、读写速率快等优势广泛用于产品溯源、仓储管理、交通运输等多种场合,低通滤波电路作为超高频读写器的重要组成部分之一,其设计性能的优劣直接影响系统的通信性能。本文针对超高频读写器滤波电路的要求,设计了5阶巴特沃斯低通滤波器,其通带及阻带的截止频率分别为8MHz、15MHz(阻带衰减量大于25dB)。结果表明,该低通滤波器通带内其幅值衰减量低于3 dB,阻带的截止频率处其幅值衰减量大于25dB(约27dB),满足了系统设计要求,且通带内无波纹起伏,增大了信号读取的准确性。     

一种用于电流测量的椭圆滤波器的仿真与设计

针对控制器电流测量电路输入信号存在纹波电流干扰的问题,设计了一种基于运算放大器的椭圆有源低通滤波器。该滤波器截止频率为10 Hz,通带增益为40 dB,对其进行了仿真分析,并且与同样性能指标的普通滤波器进行了比较,椭圆滤波器的幅频响应曲线在通带内增益平稳,过渡带特性较窄。     

双通带高温超导滤波器的研制

本文提出了一种双通带高温超导滤波器的设计方法,通过在非相邻谐振器间引入交叉耦合,创新实现了超导滤波器两个通带的特性,给出了双通带高温超导滤波器的拓扑结构、理论曲线、耦合矩阵、等效电路、设计过程以及模拟仿真结果.使用蒸镀于0.5mm厚度的氧化镁(MgO)基片上的DyBa2Cu3O7高温超导薄膜设计制作了一个阶数为14阶、引入3个交叉耦合的双通带高温超导滤波器.滤波器两个通带的中心频率分别为1930和1970MHz,通带宽度均为20MHz,滤波器的实际损耗小于0.2dB,其测试曲线、模拟仿真、理论计算三者有很好的吻合,每个通带内的群时延波动小于±20ns的带宽分别占到各自通带宽度的90%以上,取得了较为理想的结果.     

基于FPGA的四阶IIR数字滤波器

采用FPGA实现四阶IIR数字滤波器,通过两个二阶节级联构成数字椭圆低通滤波器。通带内波纹小于0.1dB,阻带衰减大于32dB。     

基于分离指标的宽阻带低通滤波器设计

常见的开路短截线和阶跃阻抗结构在微带低通器设计中较为成熟,但是这些结构的低通滤波器受到寄生通带的影响,阻带不够宽;提出了一种基于分离指标的宽阻带低通滤波器设计方法,利用计算机仿真软件ADS,对常见的阶跃阻抗低通滤波器进行结构改进;该方法将低通滤波器设计指标重点分为滚降率和宽阻带抑制两部分,分别利用椭圆滤波器和巴特沃斯滤波器的本身特性实现设计目的,最后进行级联优化;此结构综合设计方法简单严谨,易于实现,改进的低通滤波器性能优越,实现了宽阻带的设计需求,通带0~3 GHz,插入损耗<0.5 dB,阻带4~12 GHz,抑制>45 dB。     

高阶∑△ADC中的抽取滤波器的设计

从电路实现和降低功耗的角度出发,优化并改进了梳状滤波器结构,同时设计了 FIR 补偿滤波器对其通带衰减进行补偿,通过合理的硬件电路安排来节省面积、提高速度,最终完成了高阶∑△ADC 中的抽取滤波器的设计。经过 Matlab 仿真,该滤波器阻带衰减为-65dB,通带纹波为±0.05dB,过渡带为0.454fs～0.583fs,经过 VerilogXL 和系统验证,该滤波器完全满足∑△ADC 的系统要求。     

1800MHz同轴谐振微波介质滤波器的结构设计及其仿真

研究18 0 0MHz的微波介质滤波器的设计原理和计算方法,同时使用高频结构仿真软件对所设计的滤波器进行了仿真分析。所要求的滤波器的参数指标为:中心频率f0 =180 0MHz ,插入损耗IL <2 .5dB ,3dB带宽BW =4 5MHz ,带内波动Ap<1.5dB ,10 0MHz处带外抑制As>2 5dB。     

一种八阶开关电容带通滤波器的设计

采用数模混合CMOS工艺,设计了一种八阶开关电容带通滤波器以及辅助的低通抗混叠滤波器和平滑滤波器。仿真结果表明设计的开关电容滤波器实现了中心频率57KHz,通带增益20dB,3dB带宽3KHz,阻带衰减35dB。设计的开关电容滤波器在一款RDS解调芯片中成功实现了RDS信号的中频选择功能。     

8阶贝塞尔低通滤波器精确设计及应用

为了进一步改善滤波器的频率响应和时延特性,在数字信号和音频信号传输中,整个通带内具有恒定的增益和群延时,使通带内被过滤的信号波形不失真,提出了一种8阶贝塞尔低通滤波器精确设计的方法。硬件电路主要由专用滤波器芯片MAX275、单片机和数字电位器组成。滤波功能由MAX275及其外围16个电阻完成。16个电阻的精确参数值,通过单片机控制数字电位器得到。软件部分采用美国MAXIM公司的专用滤波器设计软件。通过仿真分析、试验测试及实际应用,实现了整个通带内具有恒定的增益和群延时。该滤波器结构简单,易于设计,具有推广价值。     

基于枝节加载多模谐振器的电调微波滤波器设计

针对认知无线电技术对射频微波滤波器的新要求,提出了一种基于枝节加载多模谐振器的电调微波滤波器。该电调微波滤波器由一个枝节加载微带多模谐振器和变容二极管组成,实现了滤波器的小型化。在分析枝节加载微带多模谐振器的基础上,通过在微带谐振器两端和加载枝节上加载变容二极管的方法,设计了枝节加载的电调多模微带谐振器,并提出了复杂微带谐振器谐振特性的分析方法。采用源和负载耦合的方法在通带右边引入一传输零点。通过在源和负载端放置耦合线的方法,提高了滤波器的通带选择性。针对滤波器带外衰减小的问题,引入一种新型的频变馈电结构,改善了滤波器的带外衰减特性。通过优化仿真确定了电调滤波器的尺寸参数。仿真验证了该滤波器的特性,当变容二极管的可调范围为2pf-10pf时,滤波器的频率可调范围为2.10GHz-2.40GHz,频率变化范围为300MHz。     

改进的结构进化无限冲激响应数字滤波器设计方法

为了进一步提高无限冲激击响应（IIR）数字滤波器的性能,提出了一种基于结构和参数同时进化的IIR数字滤波器设计方法。首先,通过遗传算法（GA）得到初始滤波器结构;然后,利用差分进化（DE）算法优化滤波器参数;最后,通过动态调整个体搜索步长和双向试探搜索的改进寻优算法对滤波器参数进一步优化,并将该算法用于低通、高通数字滤波器的设计。同基于遗传算法结构进化的IIR滤波器方法相比,继续利用差分进化算法和改进的寻优算法优化乘法器参数得到的低通数字滤波器的通带性能相差不大,但是过渡带宽度减小了65%,阻带最小衰减下降了36.48 dB;得到的高通数字滤波器通带波纹减少了75%,过渡带宽度减小了44%,阻带最小衰减下降了12.13 dB。实验仿真结果表明,所提方法可以获得性能更佳的滤波器,是一种有效可行的IIR数字滤波器的设计方法。     

Reconfigurable millimeter-wave filters using CPW-based periodic structures with novel multiple-contact MEMS switches

In this paper, fully monolithic reconfigurable millimeter-wave filters are proposed using the CPW-based periodic structures with novel multiple-contact MEMS switches. Millimeter-wave low-pass and band-pass filters were designed, fabricated, and tested. Three cascaded CPW-based periodic structures, with low-pass and band-pass intrinsic filtering characteristics, are reconfigured into a self-similar single unit cell by the operation of the novel multiple-contact MEMS switches with single actuation. By using the multiple-contact MEMS switches, the insertion loss can be reduced and the operating frequency ranges are extended to millimeter-waves with little increase of loss. Additionally, the number of the switching elements has been reduced and the bias-decoupling circuits are not required, resulting in a very small chip size. The measured results of the reconfigurable low-pass filter show the 3-dB cutoff frequency change from 67 to 28 GHz with very small change in the insertion loss from 0.32 to 0.27 dB. The center frequency of the reconfigurable band-pass filter is tuned from 55 to 20 GHz, and the measured 3-dB cutoff bandwidth changed from 32 to 12 GHz, while the average insertion loss changed from 1.27 to 1.61 dB. The chip size of the low-pass and band-pass filter including dc bias line is 1.2 mm /spl times/ 1.5 mm and 1.2 mm /spl times/ 4.5 mm, respectively.     

基于Bessel滤波器改进内模抗饱和控制的设计

为了有效地解决工业现场中常见的饱和现象,提出了一种基于Bessel滤波器最优状态反馈与改进内模控制相结合的抗饱和控制方法.采用基于Bessel滤波器原理的优化设计方法,充分利用Bessel滤波器所具有的低通滤波特性及鲁棒性较高的优势,改进系统的动态特性.简要地介绍了饱和问题研究的现状,阐述了产生饱和问题的根本原因.进行...     

激光测速雷达射频前端仿真设计

根据相干激光测速雷达系统对信号采集前端的要求,确定了适用于激光测速雷达系统的射频前端系统,并采用自顶向下的设计方法,借助Agilent公司的ADS2008软件,设计了中心频率为55 MHz,工作带宽为22 MHz,增益在50 dB以上,噪声小于2 dB的射频前端,重点对低噪声放大器(LNA)、抗混叠滤波器和自动增益控制系统(AGC)进行了设计、仿真及优化。     

HTS filter subsystem for future mobile communication system

A high-temperature superconducting （HTS） filter subsystem consisting of a 10-pole HTS filter with group delay self-equalization, a cryogenic low noise amplifier （LNA）, and a cooling device is presented in this paper. The HTS filter has a 0.51% fractional bandwidth at 1955 MHz, simulated in Sonnet, and is fabricated using double-sided TI2Ba2CaCu208 films on 0.5 mm thick LaAIO3 substrate. Measured responses show that the minimum insertion loss of the filter is 0.16 dB, and the out-of-band rejection is better than 75 dB. The slope is 27 dB MHz^-1 at the low band edge and 22 dB MHz-1 at the upper band edge. The HTS filter subsystem has a gain of 19.3 dB and a noise figure （NF） of 0.8 dB. Furthermore, the phase distortion of HTS filters is considered, and an efficient design approach for self-equalized HTS filters is proposed.     

高功率低通滤波器的设计

高功率低通滤波器是微波电路中的关键部件。介绍了高功率低通滤波器的设计新方法,对滤波器中的关键元件电感的设计进行了详细的描述,并且对电容进行了热设计分析。电容的设计思想来源于微带高低阻抗线低通滤波器和集中参数低通滤波器,实现方便,与高低阻抗线低通滤波器相比,可以承受更高的功率容量,最后进行了实例性能测试,与测试电性能指标一致,并且满足功率容量的要求,通过相关试验证明了该设计的可行性。     

仿射投影自适应算法在数字预失真系统中的应用

基于自适应滤波器的仿射投影算法,结合复数增益查找表结构,建立预失真系统模型.研究了步长参数和多重约束数对仿射投影算法收敛速率的影响;比较了仿射投影算法和归一化最小均方算法的性能.结果表明,在取值范围内的步长参数和多重约束数越大,仿射投影算法收敛速率越快;相同迭代次数、步长参数和正则化系数时,偏离归一化载波中心频率5 MHz处,仿射投影算法的系统邻信道功率比达到-59.3 dB,效果好于归一化最小均方算法的-44.2 dB.     

有源电力滤波器谐波检测方法研究

针对常用的ip-iq谐波电流检测方法因采用数字低通滤波器而存在滤波效果和实时性不能同时兼顾的问题,提出了一种采用数学形态滤波器代替数字低通滤波器的改进方法。通过选取适当的结构元素,结合形态学的基本运算,设计了低通形态滤波器。仿真结果表明,在保证检测精度的情况下,改进方法的实时性要明显好于常用的谐波检测方法,具有一定的参考、实用价值。     

Synthesis and design of tunable bandpass filters with constant absolute bandwidth using varactor‐loaded microstrip resonator

This article presents two new types of tunable filters with constant absolute bandwidth using varactor‐loaded microstrip resonators. First, the second‐ and third‐order Butterworth tunable filters are designed based on the parallel coupled‐line J inverters. Second, a fourth‐order Chebyshev tunable filter is designed based on the alternative J/K inverters, in this design, two adjacent resonators are coupled with each other through a short‐circuited transmission line as the K inverter. The proposed two topologies can be easily extended to high‐order tunable filter. Three tunable bandpass filters with J and alternative J/K inverters, respectively, are built with a tuning range from ～1.8 to ～2.3 GHz. The measured second‐order filter has a 3‐dB bandwidth of 160 ± 6 MHz and an insertion loss of 2.4–3.8 dB. The third‐order filter shows a 3‐dB bandwidth of 197 ± 5 MHz and an insertion loss of 3.8–4.8 dB. The fourth‐order filter shows a 3‐dB bandwidth of 440 ± 5 MHz and an insertion loss of 2.1–2.6 dB. For all the designed filters, the measured results are found in excellent agreement with the predicted and simulated results. © 2014 Wiley Periodicals, Inc. Int J RF and Microwave CAE 24:681–689, 2014.