波导带通滤波器与微带转换装置的设计

利用三维仿真软件HFSS首先设计了K波段7阶电感E面带通波导滤波器,以及波导-微带转换器.其中波导滤波器的中心频率为19 GHz,带宽为3 GHz,带内损耗小于0.1 dB,端口反射小于-20 dB;而波导-微带的转换器在16～20.8 GHz的带宽内端口反射小于-20 dB,带内损耗小于0.1 dB.然后将两者有效结合为一体,其工作带宽为17.5～20.5 GHz,带内损耗为0.3 dB,端口反射小于-15 dB,带外抑制小于-30 dB,可以满足实际系统应用的需求.     

基于互补螺旋谐振器的SIW带通滤波器设计

在基片集成波导(SIW)结构中加载了互补螺旋谐振器(CSR),实现了具有超宽带外抑制的带通滤波器。CSR是复合左右手结构的一种,其等效电路与互补开口谐振环(CSRR)的相似,但CSR结构更加紧凑,设计更加灵活。SIW具有与传统金属波导相似的结构特点和分析方法,但它体积更小,且更容易与其它平面电路结合。将两个CSR单元加载到SIW中,会产生一个低于SIW截止频率的通带。调整两个CSR单元的位置,会在通带的两侧分别产生一个传输零点。本文设计的带通滤波器较传统的SIW滤波器体积更小,并且具有更宽的带外抑制。根据测试结果,滤波器的中心频率为7.68GHz,3dB带宽为394 MHz,带内插损最小值为1.91dB,带外抑制在9~18GHz范围内优于30dB。     

基于DGS 结构的微带岔线型带通滤波器设计

本文介绍了一种基于缺陷地结构(DGS)的微带岔线型宽带带通滤波器的设计过程。此滤波器以四分之一波长的开路枝节型带通滤波器为原型进行设计和改进,引入了微带岔线和DGS 结构,在增加通带带宽和阻带带宽的同时,使滤波器的带外谐波抑制和带内回波损耗得到了很大的改善。采用HFSS 三维场仿真软件进行S 参数的仿真,从仿真结果可 以看出,所设计的带通滤波器中心频率为11.5GHz,其3dB 相对带宽大于50%,带内插损小于0.3dB。此外,在1-6GHz的第一阻带内,滤波器的带外抑制大于20dB,最大抑制度为52dB;在15-24GHz 的第二阻带内滤波器的带外抑制大于20dB,最大抑制度为46dB。整个滤波器尺寸仅为12mm × 16mm。     

小型化宽频带宽阻带微带滤波器的设计

目前研究宽频带微带滤波器的文献很多,但普遍不能同时具有宽频带和宽阻带的性能,且带内回波损耗大,带外抑制差。为此,提出了一种新型的宽频带微带滤波器。该滤波器采用在E型阶跃阻抗谐振器( SIR)中引入U型结构的方法,实现其宽频带宽阻带的性能。对滤波器进行仿真、加工与实测,仿真结果与实测结果吻合良好。加工得到的滤波器3 dB带宽为7.1 GHz,低于-20 dB的高频阻带为9.3 GHz,带内回波损耗低于-23.2 dB,实物尺寸为15 mm伊8.5 mm,具有小型化的特点。实测数据表明,提出的滤波器具有良好的性能,在工程领域具有实际的应用价值。     

一种具有边带陡峭特性的超窄带滤波器

应用LTCC技术,设计了一款带通滤波器。采用开口环谐振结构作为基本谐振单元,利用谐振级之间的耦合产生传输零点,实现边带抑制。给出了开口环谐振结构的等效电路分析,滤波器的通带中心频率为23.2 GHz,3-dB带宽为600 MHz,具有很窄的相对带宽,3-dB相对带宽仅为2.6%。对滤波器进行仿真和优化,结果表明,通带22.9~23.5 GHz内插损小于3 dB,低阻带10~21.1 GHz的衰减大于45 dB,高阻带25.3~40 GHz的衰减均大于30 dB。该滤波器的尺寸为4 mm×3.5 mm×0.45 mm,具有非常好的窄带特性和边带抑制特性。     

基于T型枝节加载SIR的双频微带滤波器的设计

针对当前通信系统需要滤波器支持多频段、小型化和高性能等要求,提出了一种基于T型枝节加载SIR的频率独立可控双频微带滤波器结构。针对该谐振器,利用提出的特殊电耦合结构实现滤波器的小型化,并引入零度馈电结构构造传输零点来改善阻带抑制,最终得到覆盖WLAN 2.4 GHz和WLAN 5.2 GHz两个频段且占用尺寸仅为16.5 mm×21.7 mm的双频微带带通滤波器。由仿真结果显示,两个通带的中心频率分别为2.45 GHz和5.2 GHz,带内最小插入损耗分别为0.35 dB和0.47 dB,带内最小回波损耗分别为-44 dB和-34.8 dB,3 dB相对带宽分别为28.9%和11.3%,阻带抑制也因引入三个传输零点而大大改善。该滤波器结构整体尺寸小、插损低、频带宽且带外抑制特性好,具有一定的实际应用价值。     

基于D-CRLH传输线的带阻滤波器

提出了一种新型对偶复合左右手传输线(Dual Composite Right/Left-handed Transmission Line,D-CRLHTL)结构,该结构单元由T型缺陷地(T-shaped defected ground structure,T-DGS)结构以及矩形贴片短截线组成,基于对传输线单元结构传输特性的全波仿真分析,设计了一款带阻滤波器。由于利用了基于T-DGS的D-CRLH传输线,该带阻滤波器具有较小的尺寸和更加陡峭的边沿特性。实验结果和仿真设计结果吻合较好:阻带中心频率为4.15GHz,插入损耗为30dB,3dB带宽为1.9GHz,20dB带宽为1.55GHz。     

基于λ/4和非对称λ/2谐振器的三阶微带滤波器设计

提出了一种基于电容加载 λ/4 梳状线谐振器和电容加载非对称 λ/2准梳状线谐振器的三阶耦合滤波器拓扑结构。利用奇偶模方法,给出并分析了整个滤波器结构的等效电路,由导纳矩阵可以得出传输零点的位置。实际制作了一个中心频率为1.83 GHz的三阶微带带通滤波器,相对带宽为9%,带内中心插损仅为1.45 dB,回波损耗优于14 dB。传输响应在通带两侧分别存在一个传输零点,有利于提高滤波器的选择性。实验结果表明,测试结果与仿真结果基本一致。     

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30mm×15mm×1.35mm。测试结果表明,滤波器的中心频率及插入损耗分别为6.6GHz和0.65dB,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。     

基于折叠双模谐振器结构的微带带通滤波器

设计了一种采用折叠双模谐振器结构的新型双模微带带通滤波器。通过在折叠双模谐振器两侧加载交叉耦合结构,使通带两端产生一对传输零点。实验结果表明,该滤波器具有结构紧凑,体积小,损耗低,带外抑制性能好等优点,且其中心频率为3.65GHz,通带为2.5~4.8GHz,最大回波损耗优于-33.5dB,最小插入损耗为-0.18dB,实测结果和仿真结果相吻合。     

一种基于微带与槽线过渡结构的超宽带功分器

提出了一种基于微带与槽线过渡结构的超宽带180°型3 dB功分器,采用扇形过渡结构替代传统的圆形过渡结构,拓展了功分器的工作带宽。该功分器仿真和测试结果吻合良好,在3.1~10.6 GHz频带内实现了插入损耗小于1.5 dB,两输出口的幅度误差小于0.8 dB,相位误差小于1°,输入端口反射系数小于-12 dB。     

基于平行耦合微带线和DGS结构的超宽带滤波器

提出一种应用于超宽带通信且结构紧凑的平面微带带通滤波器,通带范围为3.1～10.6 GHz,带内插损小于1 dB,群延时为0.2～0.6 ns,高于10 dB的带外抑制.超宽带的带宽通过在耦合微带线正下方底面加载缺陷地结构(DGS)实现;分别在耦合线上加载折叠的阶跃阻抗枝节和DGS上附加2条槽线,在通带的低频和高频边沿产生2个传输零点,以获得较好的频带选择性与良好的带外抑制.在实验误差允许下,仿真和测量结果较一致.     

Ultra-Wideband L-Strip Proximity Coupled Slot Loaded Circular Microstrip Antenna for Modern Communication Systems

An analysis and design of a novel ultra wideband L-strip proximity coupled slot loaded circular microstrip antenna is proposed. The theoretical model is developed using circuit theoretic approach and obtained results are validated by MoM based IE3D simulation software. Theoretical results show a good agreement with simulated results. The patch is designed on a thick substrate of thickness 11 mm for a design frequency of 3.74 GHz and provides ultra wide band operation. The parametric study is carried out for return loss, radiation pattern, antenna efficiency, radiation efficiency and gain. It is observed that the bandwidth of the antenna depends on slot parameter and L-strip feed dimensions. An ultra bandwidth of 2.82 GHz is achieved with consistent radiation characteristics.     

基于H型缺陷地结构的超宽带带通滤波器设计

微波频段的宽带滤波器一般具有通带插入损耗大,带外抑制性差等问题,为了解决这个问题,采用具有慢波效应的缺陷地结构(DGS)和缺陷微带结构(DMS),设计了一种新型微波频段的超宽带滤波器。分别利用电磁仿真软件HFSS和平面印制板技术对其进行建模仿真和实物加工。实测与仿真结果良好吻合,带内插入损耗优于1.64dB,回波损耗优于13.93dB,通带范围在2.75~8.3GHz,实现相对带宽100.45%,高低阻带均抑制在-10dB以下,且该滤波器结构紧凑,体积小。     

一种新颖的微带低通滤波器

提出了一种小型超宽低通微带滤波器的新型结构,即微带与共面波导紧耦合结构。该微带滤波器由接地板上一个共面波导谐振器与基片另一面上开槽的微带结构发生耦合,得到两极点,准椭圆函数响应滤波器,通带上限频率有一个传输零点。该结构有尺寸小、通带损耗小和群时延好等特性。     

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。     

A Compact UWB Three-Way Power Divider

A three-way power divider with ultra wideband behavior is presented. It has a compact size with an overall dimension of 20 mm times 30 mm. The proposed divider utilizes broadside coupling via multilayer microstrip/slot transitions of elliptical shape. The simulated and measured results show that the proposed device has 4.77 plusmn 1 dB insertion loss, better than 17 dB return loss, and better than 15 dB isolation across the frequency band 3.1 to 10.6 GHz.     

一种超宽阻带微带低通滤波器的设计

基于传统阶跃阻抗滤波器,提出了一种易于实现的超宽阻带微带低通滤波器改进设计方案。低阻抗线部分采用扇形微带结构,在同等阶数下,该结构的滤波器与传统阶跃阻抗滤波器相比,具有更紧凑的电路结构以及更好的阻带特性。在滤波器末端并联开路短截线,使得阻带增加额外传输陷波点来抑制寄生通带。利用ADS和HFSS仿真软件对滤波器结构进行优化设计,并进行了实物的加工和测试。实测结果表明,通带3 dB 截止频率为2 GHz,通带内0-1.8 GHz 回波损耗大于20 dB,3-20 GHz 频率范围内的阻带抑制能达到25 dB 以上。     

具有陷波特性的宽带微带线-槽线巴伦的设计

提出了一种具有陷波特性的宽带微带线-槽线巴伦。通过采用阶梯型阻抗变换器,拓宽了巴伦的工作带宽。同时,在微带线的开路枝节上增加了一个1/4波长的开路枝节,使得巴伦可以在所需的频段内实现陷波特性。仿真结果表明,巴伦除在1.25~1.46 GHz频带内实现陷波外,在0.38~2 GHz频带内反射系数均＜-10 dB,插入损耗均优于-1.8dB。