基于圆头谐振器的低插损带通滤波器设计

针对插入损耗高和选择性低等问题,提出了一种具有圆形开路终端的新型谐振器拓扑结构。该结构将传统的U型发夹滤波器改成V型,在V型结构的终端引入圆形开路谐振器,并在开路枝节短截线上过孔。基于新型谐振器结构设计了一款尺寸为42.9 mm×36.54 mm (0.35λ_g×0.3λ_g)的带通滤波器。该滤波器具有插入损耗低、通带可控和远端优良等优点,并且采用新型谐振器之间的交叉耦合,在近端1 GHz附近产生一个传输零点,有效优化了阻带抑制和带通滤波器的选择性。仿真结果表明,带通滤波器的中心频率为1.7 GHz, 3 dB的相对带宽为20%,最大回波损耗优于30 dB,最小插入损耗为0.20 dB,左边的带外抑制在50 dB以下,右边的带外抑制优于20 dB。实物测试结果与仿真结果基本一致,整体性能偏好,证明了该结构的可行性。     

基于奇偶模分析法的四模谐振器结构的双通带带通滤波器设计

提出了一款基于四模谐振器的新型双通带带通滤波器.设计的四模谐振器基于微带线结构,由四个开路枝节和一个短路枝节组成.两次采用奇偶模分析法对该四模谐振器结构进行分析.该四模谐振器的每个模式能够实现独立调节,同时每两个模式形成一个通带.采用源与负载耦合的馈电方式,提高滤波器的带外抑制性.该滤波器具有四个传输零点和四个传输极点.测试结果表明,该双模双通带滤波器工作于2.08GHz和6.07GHz,3dB带宽分别为11.06%和7.74%.设计的滤波器具有紧凑的结构,只有0.28λ_g×0.11λ_g大小.     

新型四通带滤波器设计

基于多枝节加载四模谐振器,设计出一款新型结构简单的四频带通滤波器,其频带可控、损耗较小。通过改变谐振器中4个相对独立的谐振路径长度可对四个通带的中心频率进行调节。由于4条谐振路径复用微带传输线,因而滤波器的面积较小,为16.04 mm×23.51 mm(0.14λ_g×0.20λ_g)。经仿真与实物测试,4个通带中心频率分别为2.58/3.27/5.27/6.06 GHz,其插入损耗为1.02/1.31/0.93/1.66 dB,回波损耗皆高于15 dB。     

频率可调带通-带阻可切换滤波器的设计

该文设计了一种频率可调带通与带阻可切换微带滤波器,在距λ/2(λ为波长)谐振器开路端约1/4处加载变容二极管实现中心频率可调,利用PIN二极管实现带通与带阻两种状态的可切换。通过对耦合系数与外部品质因数(Q)值的分析,选取合适的参数可实现滤波器绝对带宽在调谐范围内保持恒定。带通状态时,由于源与负载间的耦合及谐振器间的混合电磁耦合,在滤波器的通带两侧各产生1个传输零点,提高了滤波器的选择性与阻带抑制。选用介电常数2.2的F4BM介质基板制作实物并用矢量网络分析仪进行测量。测量结果表明,当PIN管加正偏压,变容二极管加反偏压时,实现了中心频率可调的带阻滤波器;当PIN管不加偏压,变容二极管加反偏压时,实现了中心频率可调的带通滤波器。滤波器的中心频率调谐范围为3.45～3.90 GHz,调谐范围内绝对带宽保持恒定。该滤波器尺寸为44.4 mm×16.1 mm(0.59λ_g×0.21λ_g)(λ_g为调谐范围中心频率对应波长),符合小型化要求。     

一个紧凑型超宽带微带带通滤波器

设计制作了一种紧凑型超宽带微带带通滤波器。该滤波器采用两对由1/4波长型SIR谐振器和1/4波长终端短路谐振器构成的枝节线对与微带低通滤波器相联而成。在ADS软件上对该滤波器进行仿真验证,然后制作实物。结果表明,该滤波器相对带宽达到112%,阻带带宽超过4 GHz,通带范围内插入损耗小于1 d B,回波损耗大于10 d B,阻带范围回波损耗大于20 d B;滤波器尺寸为14.22 mm×9.65 mm。     

基于枝节加载谐振器的新型三频带通滤波器设计

提出了一种新型平面三频带通滤波器,该滤波器由一个加载短路枝节的阶梯阻抗谐振器,一对加载开路枝节的背靠背E型谐振器,以及包含源负载直接耦合的馈电结构组成.所采用的枝节加载谐振器的多模工作特性使滤波器的体积大大减小,同时每个通带的位置及其耦合特性都能够独立调谐.另外,通过源负载直接耦合引入通带两侧的传输零点,实现了滤波器良好的频率选择性.最后设计并加工了一款高选择性小型化三频带通滤波器,其三个通带的中心频率分别为2.0GHz,3.95GHz和6.35GHz,插入损耗均小于2.5dB,带内回波损耗均优于14dB,实验结果与仿真结果吻合良好.     

新型通带可控低损耗小型四频带通滤波器设计

提出了一种新型通带可控、损耗较低的四频带通滤波器结构。该滤波器的组成采用二阶新型多枝节加载四模谐振器。该谐振器有4 个可单独控制的谐振模式,致使滤波器的中心频率可单独调控,通过控制两谐振器间的耦合系数,滤波器带宽可控。实验结果表明,该滤波器通带可控并满足小型化的要求,4 个通频带中心频率是2.5/3.1/4/5.05GHz,插入损耗为0.1/0.27/0.13/0.16dB,每个通带的回波损耗都优于15dB。实测结果与仿真结果一致。     

宽阻带小型化双频带通滤波器

文中提出了一种具有宽阻带的紧凑型双频带通滤波器,它采用了折叠短路枝节负载谐振器、紧凑型微 带单元谐振器(CMRC)和阶跃阻抗谐振器结构。由于多个谐振器产生了五个可控传输零点(TZ),该滤波器实现了两个 通带之间的良好隔离度以及宽阻带特性。制作并测试了尺寸紧凑的双频带通滤波器实验样品,测试结果显示,第一通 带和第二通带的中心频率/ 插入损耗分别为0. 66 GHz/0. 8 dB 和1. 73 GHz/0. 7 dB,阻带频率高达10. 5 GHz,抑制水平 超过15 dB。     

基于双模开环谐振器的双频带滤波器设计

基于开环双模谐振器设计了一种双频带通滤波器,由两个中心重合的正方形开口环谐振器组成。分析该谐振器的奇偶模谐振频率与传输零点,每个通带内有两个谐振模式。该滤波器中心频率分别为4.5 GHz和6.5 GHz,3 dB相对带宽FBW分别为11%、5%,两通带带内插入损耗分别小于0.6 dB、1.4 dB,带内回波损耗分别优于19.5 dB、16.5 dB,高频处阻带抑制达到50 dB,两通带之间隔离度达到53 dB,尺寸仅为6 mm×11 mm×1.09 mm。     

一种基于互补谐振结构的宽带共模噪声滤波器

提出了一种用于高速差分信号传输的宽带共模噪声滤波器,采用在差分线正下方参考地平面上刻蚀内外互补的共面波导1/4波长谐振器和Z字形短路枝节线来实现。滤波器采用内外互补耦合λ/4开路枝节线谐振器结构,有效减小了横向尺寸,利用Z字形枝节线增大互感以改善滤波器的带内增益平坦度,最后用级联实现了共模噪声抑制阻带的展宽。仿真和测试结果表明,该滤波器在4.1~12.5 GHz频率范围内实现了20 dB的共模噪声抑制,共模阻带相对带宽(FBW)为101%,尺寸仅为0.78λ_g×0.18λ_g(15.8 mm×3.6 mm),其中λ_g为阻带中心频率处对应的波长。且该结构在实现共模噪声宽带抑制的同时,还可有效保证差分信号传输特性良好。     

基于SISL的介质填充双通带滤波器设计

为实现滤波器的小型化,基于介质集成悬置线(substrate integrated suspended line, SISL)结构提出了一种介质填充双通带滤波器的设计方案. 首先将高介电常数的介质块填充入SISL的空气腔中,提升SISL的等效介电常数,实现电路的小型化,高介电常数介质块可以直接被SISL固定;然后利用T型结连接两组工作在不同频段的滤波器从而使得两个通带相对独立;最后利用仿真软件进行优化,确定介质填充双通带滤波器的尺寸,并进行加工与测试. 仿真与测试结果表明,二者具有较好的一致性,两个通带频率内的回波损耗均优于15 dB,电路的核心尺寸为0.058λ_g×0.139λ_g(λ_g为SISL在第一通带中心频率处的导波波长). 此双通带滤波器具有小尺寸、自封装等优势,且所有层介质基板均采用低成本的FR4板材,降低了制造成本.     

Compact multilayer dual-band bandpass filter design using stepped impedance resonators

Compact dual-band bandpass filter (BPF) for the 5th generation mobile communication technology (5G) radio frequency (RF) front-end applications was presented based on multilayer stepped impedance resonators (SIRs). The multilayer dual-band SIR BPF can achieve high selectivity and four transmission zeros (TZs) near the passband edges by the quarter-wavelength tri-section SIRs. The multilayer dual-band SIR BPF is fabricated on a 3-layer FR-4 substrate with a compact dimension of 5.5 mm ×5.0 mm ×1.2 mm. The measured two passbands of themultilayer dual-band SIR BPF are 3.3 GHz -3.5 GHz and 4.8 GHz -5.0 GHz with insertion loss (IL) less than 2 dB respectively. Both measured and simulated results suggest that it is a possible candidate for the application of 5G RF front-end at sub-6 GHz frequency band.     

一种紧凑型LTCC差分分支线耦合器

为满足微波电路高集成度以及抑制电磁串扰的需求,通过在低温共烧陶瓷(low temperature co-fired ceramic,LTCC)不同层分布具有特定奇模特性阻抗耦合线的方式实现了一种紧凑型差分分支线耦合器.一方面,耦合线在保证差模传输的基础上具有相对集中电场分布的特性,因此可以在LTCC中相互重叠,从而有效减小尺寸;另一方面,耦合线与单条带状线相比可以减少接地层的使用,从而降低损耗.为验证理论预期可行性,设计了一个工作在1.84 GHz频率下,尺寸为0.07λg×0.07λg(λg为中心频率的导波波长)的LTCC差分分支线耦合器.实测结果表明,最小插入损耗为0.6 dB,15 dB回波损耗的相对带宽和隔离带宽分别为18.2％、18.0％,±10°相位差的相对带宽为40.0％.本文设计具有尺寸小、损耗低、带宽增强和易于与差分芯片连接等优点,可以作为一种实用的微波器件.     

截止波导带通滤波器的设计

简述了截止波导带通滤波器的基本设计原理,并实现了一款小型化的超窄带带通滤波器。中心频率为3.65 GHz,带宽为30 MHz。体积仅为42 mm×11 mm×7.5 mm,带内插入损耗小于6 dB,带内反射小于-22 dB,阻带的衰减曲线相当陡峭。通过的实验证实了该方法的可行性和正确性。     

Miniature Dual-Band Filter Using Quarter Wavelength Stepped Impedance Resonators

A miniature dual-band filter using quarter wavelength (lambda_g/4) stepped impedance resonators (SIRs) is proposed. Short and open SIRs are coupled together to realize lower and upper passbands, respectively. Miniaturization is achieved due to the use of lambda_g/4 resonators and a combline coupling structure. Two transmission zeros in a mid-stopband and one in each lower and upper stopbands are achieved. In order to see the capability of this structure to achieve different second passband frequencies, two dual band filters at frequencies of 2.45/5.25 GHz and 2.45/5.75 GHz are realized. Measured insertion losses are 1.3 dB and 2.3 dB and return losses are better than 17 dB and 18 dB at the first and second passband frequencies, respectively, with a mid-stopband attenuation better than 30 dB. The size of the filter is as compact as 19.0 times 5.2 mm² on a RO 4003C (epsiv_r = 3.38, h = 0.81 mm) substrate.     

Miniaturised microstrip bandpass filter using octagonal hairpin resonators with side-coupled technique

A miniaturised elliptic-function-response bandpass filter using octagonal double-hairpin-shape resonators with side-coupled stubs has been designed and fabricated. Measured results are in good agreement with the electromagnetic simulation results and verify that the central frequency and the passband range of the proposed filter are 968 and 950?990 MHz, respectively. Also, its electric coupling characteristics and field distributions are investigated. The circuit size of the proposed filter occupies only 22.6 X 14.3 mm (=0.13λ_g) X 0.085λ_g).     

基于缺陷地结构的小型化双频带带通滤波器

提出了一种新型的基于缺陷地结构的双频带带通微带滤波器.缺陷地结构采用双模开口谐振环形式, 并使用不同组合方式的双模开口谐振环产生两个通带.滤波器的两个工作中心频率分别为3.5 GHz和5.8 GHz, 其中第一个频带涵盖了所有全球微波互联接入的应用频段, 第二个频带可以应用于雷达设备.为了进一步证实这款滤波器的性能, 基于Roggers RT5880板材制作了滤波器实物, 整体滤波器的大小仅为20 mm×20 mm, 测量数据和仿真结果吻合较好, 并且有两个传输零点, 可以满足工程上的需要.     

改善阻带特性的LTCC平衡带通滤波器设计

提出了一种基于LTCC(Low Temperature Co-fired Ceramic)技术的平衡带通滤波器,利用输入端和输出端之间的反馈电容产生两个传输零点提高了阻带的衰减性能,同时获得了陡峭的过渡带。该滤波器同时有滤波和平衡两个输出信号的功能,滤波器外形尺寸为2.0mm×1.25 mm×0.9 mm,中心频率为2.45 GHz,带宽为100 MHz的平衡带通滤波器,通带内损耗小于4 dB,在880～990 MHz之间最小衰减为51 dB且有较好的相位差和幅度平衡。