5G 毫米波三频单阶 ISGW 腔体滤波器设计

本文提出了一种紧凑的三频单阶集成基片间隙波导( ISGW)腔体滤波器。 为了限定腔内模式数量,通过分析ISGW 腔模的谐振频率关系,设计了一个腔内只有三个谐振模式的 ISGW 腔体。 为了改善频段之间的带外抑制同时提高频率选择性,提出了新颖的三频单阶滤波响应耦合拓扑,然后在研究该腔体内的腔模位于四个端口处的耦合关系的基础上,设计了不同于传统输入输出端口的位置关系,其输入输出端口各有一个“U”型槽,呈 90°布局作馈电结构。 最后得到了三个通带内只有一个谐振模式的三频单阶腔体滤波器。 对该滤波器进行了建模、仿真和构造,然后利用网络分析仪测量了其端口反射传输系数。 测试结果表明,该滤波器的三个频段的中心频率分别为 f01 = 24. 25 GHz、f02 = 27. 57 GHz 和f03 = 31. 14 GHz;插入损耗(IL)分别为IL1 =1. 58 dB、IL2 = 1. 07 dB和IL3 =2. 51 dB;有限传输零点(FTZ)分别为FTZ1 =20. 55 GHz、FTZ2 = 26. 20 GHz、FTZ3 = 29. 37 GHz 和 FTZ4 = 33. 17 GHz;频段之间的带外抑制优于 13 dB。 测量结果与仿真结果之间存在一定的频移,但相对带宽优于仿真结果。 相比较传统滤波器器件,该款滤波器具有设计频段高、在毫米波频段带外抑制水平高、频率选择性强、整体体积小和质量轻等优势。     

陶瓷基交指微带带通滤波器的设计

设计制作了一款小型化、温度稳定性高的交指微带带通滤波器。该滤波器选择高相对介电常数的Mg_xZn_yCa_zLa_uTiO_3陶瓷材料做基板(ε_r=25,tanδ=0.000 01,τ_f=0/℃,基板厚度0.381 mm),利用HFSS仿真软件,对该滤波器在3.92~4.52 GHz通带内进行了仿真。仿真结果显示,该滤波器中心频率为4.2 GHz,相对带宽14%,带内插损小,带外抑制良好。按照仿真尺寸进行实物加工并测试,实测结果与仿真吻合良好。     

基于T型分支线结构的小型化差分滤波器

基于T型分支线结构设计了两种新型的小型化差分滤波器,一种是单通带滤波器,另一种是双通带滤波器。其中,单通带滤波器在中心对称线处增加开路支节,构成T型分支结构,可以实现良好的共模抑制。为了验证上述的理论分析,本文设计两个滤波器(ε_r=2.65,h=1mm),单通带滤波器的差模通带中心频率f0为2.5GHz,阻带范围为3.1~9.7GHz,-3dB相对带宽为14.7%(2.2~2.8GHz);双通带滤波器的差模通带中心频率分别为2.2GHz和6.4GHz,-3dB相对带宽分别为18.2%(2~2.4GHz)和9.2%(6.2~6.8GHz)。实测结果与理论预期一致。     

一种小型化LTCC高通滤波器的设计

提出了一种基于LTCC工艺的集总参数高通滤波器的设计方法,首先采用电路仿真软件ADS设计滤波器电路拓朴结构,再利用电磁场仿真软件HFSS仿真并提取所需的电容与电感。通过优化各元件的大小以及元件之间的相对位置,获得符合指标要求的滤波器结构。该高通滤波器的指标要求为:截止频率大于1.8GHz;2.25~3.75GHz内插入损耗小于2dB,驻波比小于1.5;DC-1.1GHz内插入损耗大于40dB,DC-1.4GHz内插入损耗大于20dB。仿真与实测结果均满足指标要求。     

新型结构LTCC小型化带通滤波器的设计

提出了一种基于LTCC的由五个新型谐振腔组成的小型化带通滤波器。结合电路仿真以及三维电磁场仿真,辅之以DOE(design of experiment)的设计方法,该滤波器被设计并进行仿真测试。结果表明,该滤波器中心频率为6.5 GHz,其1 d B带宽为1.4 GHz,在1~4 GHz和8~14 GHz频率上的衰减均优于40 d B,体积仅为3 mm×2 mm×1.2mm。     

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。     

(Pb0.45Ca0.55){(Fe0.5Nb0.5)1-xSnx}O3微波陶瓷及独石介质滤波器的设计

研究了Sn改性(Pb0.45Ca0.55)(Fe0.5Nb0.5)O3微波介质陶瓷的微波介电性能,在此基础上以切比雪夫响应法设计制备出四腔独石型介质滤波器,并分析影响滤波器性能的因素。结果表明,添加Sn可改善(Pb0.45Ca0.55)(Fe0.5Nb0.5)O3陶瓷的介电性能,且能在1 150℃烧结出致密的陶瓷材料;当x(Sn)=0.1(摩尔分数)时,其介电常数rε=84.7,频率温度系数fτ=0.5,品质因数与频率之积Q×f=8 452 GHz。成功设计制备出中心频率1.075 GHz、插入损耗2.3 dB、驻波比为1.1的介质滤波器,该器件满足900~1200 MHz范围的通讯应用要求。     

多传输零点LTCC带通滤波器的设计与实现

提出了一种阻带具有多个传输零点的带通滤波器设计方法,基于低温共烧陶瓷(LTCC)技术实现,可满足移动通信用滤波器小型化、高性能的要求。在电路设计中,通过改进滤波器谐振器结构,分别在阻带的低端近端、高端远端引入传输零点以提高带外抑制。借助三维仿真软件,进行指标、结构的仿真优化,设计并制作了一款尺寸为6 mm×3 mm×2 mm的LTCC滤波器,其中心频率f0=2.25 GHz,0.5 dB带宽不小于100 MHz,通带内损耗不大于1.8 dB,在1.33,1.78 GHz和二次谐波处均有传输零点。实测结果表明,该滤波器在阻带低端和二次谐波处有较好的抑制,因此其在移动通信系统中会有广泛应用。     

基于半圆异向波导的新型带通滤波器

根据异向传输线原理设计了一种半圆异向波导单元,基于该单元提出了一种新型带通滤波器。利用HFSS软件对级联的四阶单元进行仿真,研究了其不同结构参数对电磁波传输的影响。用八阶单元构成中心频率为2.8 GHz的新型带通滤波器,利用HFSS软件在S波段对其进行模拟。结果为:异向通带为2.25~3.25 GHz,3 d B带宽达35.7%。利用理论分析与仿真相结合的方法,验证了该滤波器具有异向特性,与常规波导滤波器及基于微带线异向传输线实现的滤波器相比该滤波器具有小尺寸、低成本、高功率容量、低损耗、带外衰减特性好等优点。     

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。     

新型微带发夹型双通带滤波器的设计

提出一种新型微带发夹型双通带滤波器,给出滤波器的设计原理及结构,分析比较不同结构参数对滤波器特性的影响,并通过仿真优化得出其特性曲线图.结果表明,设计的微带双通带滤波器拥有良好的通带特性,实现了2.4GHz/5.2GHz 和2.4GHz/5.8GHz 的双通带.同时,文中设计的滤波器的尺寸很小,便于实现系统的小型化.     

A new compact microstrip two-layer bandpass filter using aperture-coupled SIR-hairpin resonators with transmission zeros

A new design of a compact two-layer bandpass filter using aperture-coupled microstrip stepped-impedance hairpin resonators is proposed and investigated in this paper. The proposed filter is composed of four stepped-impedance hairpin resonators located on two stacked microstrip layers, and the couplings between the resonators on the upper layer and those on the lower one are obtained by using three coupling apertures etched on a common ground plane placed between the two layers. In addition, the use of tapped input/output couplings allow this bandpass filter to generate two independent transmission zeros. A full-wave simulator is used to design the proposed structure and calculate the aperture coupling coefficients. With this two-layer configuration, the proposed filter becomes very compact and occupies a small space. To demonstrate the proposed design, a four-order bandpass-filter prototype was designed, fabricated, and tested at 2.14 GHz. Furthermore, a single-layer filter prototype was also designed and fabricated at the same frequency band and then compared to the first one. As a result, a significant reduction of approximately 50% was achieved. These features make the proposed structure suitable for compact and high-performance circuit component designs in microwave circuits.     

A reduced-size dual-mode bandpass filter with capacitively loaded open-loop arms

A novel type of dual-mode microstrip bandpass filter using degenerate modes of a dual-mode microstrip square loop resonator with capacitively loaded open-loop arms is proposed. Such a dual-mode bandpass filter with a 0.75% bandwidth at the center frequency of 1.603 GHz is designed and fabricated to demonstrate the design of reduced-size microstrip filters. It is shown that the proposed filter has a size reduction of about 59% at the same center frequency, as compared with the dual-mode bandpass filters such as microstrip patch, cross-slotted patch, square loop and ring resonator filter.     

一种具有传输零点的Hairpin带通滤波器设计

本文通过在微带（hairpin）滤波器的谐振器上并联微带开路线，构成了一种新的hairpin带通滤波器。该滤波器在通带附近有一对传输零点，具有良好的频率响应以及频率选择特性。由于这种类型的微带滤波器实现传输零点不需要通过滤波器非相邻谐振器间的交叉耦合来获得，因此，设计过程非常简单。     

高选择性发夹型带通滤波器的设计

微带发夹型带通滤波器具有尺寸小、结构简单、性能稳定等优点,在射频微波领域有着广泛的应用。 本文使用ADS 软件设计仿真了一种高选择性抽头式发夹型带通滤波器。与一般发夹型滤波器相比,该滤波器在输 入输出端并联四分之一波长开路微带线,通过在寄生通带增加传输零点的方法提高滤波器的带外抑制性能。另外, 在该滤波器的谐振单元上增加并联阶跃阻抗枝节,在通带两侧产生一对传输零点,来提高该发夹型带通滤波器的选 择性。最后对这种高选择性发夹型带通滤波器进行实物加工,测试结果证实了该带通滤波器的良好选择性能。     

微带发夹式带通滤波器设计

依据低通滤波器原型基本理论,进行数学建模,并利用Serenade软件设计一种X波段7阶微带发夹型带通滤波器,其中心频率为11 GHz,带宽800 MHz。对制作的微带电路进行实际测试,测试结果表明,该滤波器能够满足设计要求。     

Compact Dual-Band Filter Using Defected Stepped Impedance Resonator

This letter presents a novel approach for designing a dual-band bandpass filter by using defected stepped impedance resonator (DSIR). The resonant frequency of the DSIR is found to be much lower than that of the conventional microstrip stepped impedance resonator (SIR), which reduces the circuit size effectively. Two types of second-order DSIR microstrip bandpass filter operating at 1.85 and 2.35 GHz, respectively, are well designed according to the classical theory of coupled resonator filter. Then they are combined to construct a compact dual-band filter with a common parallel microstrip feed line, the measurement results of the fabricated filter have a good agreement with the simulation.     

一种小型化带通滤波微带巴伦设计

提出一种小型化带通滤波微带巴伦的设计。在Marchand巴伦的基础上,使用一个半波长和两个1/4波长传输线作为谐振器,在带通滤波微带巴伦的两个输出端口可以获得相同幅度和相反相位的平衡信号。利用谐振器平行线耦合可以观察到通带两侧存在两个传输零点。对提出的中心工作频率在2.65 GHz的带通滤波微带巴伦进行了实物加工与测试。两个输出端口信号幅度差与相位差分别为±0.4 dB和180°±5°。仿真与测量结果有较好的一致性,验证了本文所提方案的可行性。     

X波段发卡式带通滤波器设计

采用引入传输零点的方法设计了一款发卡式带通滤波器。该滤波器由5个发卡单元构成,中心频率为8.6GHz.。通过在第2和第4个发卡谐振器上并联微带开路线的方法引入传输零点,来实现更好的边带抑制。通过调节并联微带线的长度来控制传输零点的位置,实现对边带抑制效果的有效控制。     

微带发夹型带通滤波器设计

微带发夹型带通滤波器以其尺寸小,性能稳定等优点在射频微波领域得到了广泛应用和发展。依据微带发夹型带通滤波器的构成原理及其数学建模,结合ADS的优化仿真功能详细地论述了一个微带发夹型带通滤波器实例的设计过程,并得出了满足设计目标的版图仿真结果,论证了设计理论的正确性,证明了此设计方法适合于工程应用。