基于HFSS设计同轴腔滤波器

同轴腔滤波器在微波电路中有着广泛的应用,在此研究如何利用3D全波场分析软件HFSS分析设计同轴腔滤波器.该分析包括谐振腔调谐螺钉、腔间耦合孔及输入输出激励的影响效应.基于上述分析,借助HFSS仿真优化得到一S波段滤波器.其实测结果与仿真相符,满足指标要求,并已成功应用于某航天工程中.这种结合传统理论和先进计算机技术的方法可以大大节省研制周期和生产成本,具有非常大的实用价值.     

两端短路同轴腔调谐滤波器耦合系数分析

四分之一波长的同轴谐振腔调谐滤波器在高频段由于调谐行程的缩短,对调谐灵敏的要求越来越高;而两端短路的同轴腔滤波器可以将调谐行程扩大1倍,有效降低对调谐灵敏度的要求。两谐振腔之间的耦合系数是带通滤波器设计中的一个重要参数,它直接影响着滤波器的带宽。分析了两端短路谐振腔的耦合系数随耦合窗位置及大小的变化情况。通过HFSS软件对耦合窗口大小以及位置变化进行仿真计算,得出了耦合系数变化规律,为设计相应的滤波器打下基础。     

应用HFSS设计40MHz腔体滤波器

应用HFSS仿真软件设计了40MHz的腔体滤波器,由腔间耦合系数和外界Q值的理论值,应用HFSS软件进行电磁仿真,得到腔体和耦合结构的实际结构初值,然后进行整体仿真和优化,完成整个设计。由于应用了仿真软件,使得设计简单,提高了成功率,解决了腔体滤波器在VHF频段频率低、功率大的设计难题。这种软件设计方法具有很强的通用性,结构形式也可灵活多样,如采用了特殊的"伞状"层加载结构,大大缩小了滤波器的体积。     

一种C波段大功率电调滤波器设计

针对电调滤波器失谐和控制精度问题,该文提出了一种保持恒定带宽的耦合机构设计方法,论述了应用三维电磁场仿真软件HFSS协同仿真的过程,分析了运动执行机构软硬件的关键技术,设计了一个C波段、大功率(400 W)的电调滤波器。仿真和实测结果表明,在整个调谐频段内该滤波器的带宽恒定,驻波、抑制度和插入损耗等指标稳定良好。     

同轴腔体窄带带阻滤波器的研制

采用盘耦合形式的同轴方形谐振腔结构,设计了一款中心频率为932 MHz,阻带带宽4 MHz,阻带抑制–55dB的窄带带阻滤波器。在同轴腔结构与传输线之间引入耦合盘构成带阻滤波单元,使用Designer与HFSS软件对电路模型与3D结构模型进行仿真优化,最后根据仿真模型进行加工测试。实测结果与仿真结果基本吻合,在阻带边缘具有良好的边缘陡峭度。该滤波器结构简单,易调谐。     

一种用于3G通信的同轴腔射频滤波器综合设计

基于同轴腔滤波器的基本理论,运用综合设计方法计算出一种中心频率为2.160 GHz、带宽为20 MHz的用于3G移动通信的七同轴腔滤波器腔体的结构尺寸,并计算出腔间的耦合系数;再应用微波三维电磁仿真软件HFSS仿真得出的腔间耦合系数和耦合孔大小的关系曲线,得到了耦合孔半径尺寸;调试实测结果符合设计预期,并说明了实际调试时的注意因素     

同轴腔体窄带带通滤波器快速设计方法

为了满足卫星用滤波器研制周期短、可靠性高的要求,提出了一种快速设计经典同轴腔体滤波器的方法.该方法通过原型滤波器查表可以计算滤波器节数、耦合常数、群时延、单腔谐振频率、单腔Q值等初始值;通过使用三维电磁(EM)仿真软件得到单腔调谐钉长度和加载电容值的对应关系、两个腔体间耦合系数及端口抽头高度等模型SnP参数;通过电路仿真软件使用集总元件对电容加载的量值进行优化,极大地提高了仿真的速度.最后使用该协同仿真方法设计一同轴腔体滤波器,并对仿真结果进行了验证.     

一种新型半波长可调滤波器设计

将Ba0.6Sr0.4TiO3(BST)铁电薄膜应用于微带电路中,采用高频仿真软件(HFSS)双模法提取耦合系数,快速设计了λ/2(λ为波长)可调滤波器。针对电路中偏压隔离部分设计了用于谐振器间的高阻偏压连线和λ/4接地线,使滤波器能采用端口加压的方式调谐,简化了调谐方式。最终设计了中心频率为7.8GHz、带宽为1GHz的带通可调滤波器。     

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。     

矩形波导谐振膜片的分析及其应用

利用模式匹配法(MMM)的基本思想并结合微波网络理论,对有限厚度的谐振膜片基本单元进行了分析,推导出了谐振膜片基本单元的高精度广义散射矩阵(GSM).在此基础上,作为应用实例,对一个三腔谐振膜片带通滤波器和一个阶梯阻抗变换器进行了分析,与此同时利用电磁仿真软件HFSS对所分析的结构进行仿真.在相同配置和精度要求下,分析所得结果与电磁仿真软件HFSS的仿真结果比较,吻合良好,而模式匹配法的计算时间仅为HFSS的三分之一,从而验证了此方法的有效性.     

Ku波段交叉耦合波导滤波器的精确设计

针对软件优化法设计交叉耦合波导滤波器的耗时性,利用矩形波导设计了Ku波段折叠型交叉耦合滤波器。采用S参数的多项式综合和矩阵消零的方法提取耦合矩阵,设计过程将全波建模和电路模型分析相结合,利用微波CAD软件HFSS分步骤对每个谐振单元及耦合结构进行仿真,以确定其尺寸,避免了对滤波器的软件优化,所得仿真结果与理论值吻合较好。     

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。     

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。     

X波段腔体带通滤波器的设计与实现

通过耦合系数法设计滤波器,并通过HFSS进行精确仿真,采用时域调试法完成调试,大大缩短了研制周期,实现了X波段内三个不同中心频率的腔体带通滤波器,具有相对较高的中心频率且腔数多达10。经测试表明,所有滤波器均具有较低的通带插入损耗和较高的带外抑制。     

压电换能器电调介质滤波器的设计与实现

为了解决变容管电调窄带滤波器的插入损耗大和承受功率小的问题,研究了用压电换能器作电调元件的电调介质滤波器.分析了压电换能器调谐介质谐振器的机理,讨论了耦合系数和外部Q值的控制方法,仿真结果表明耦合系数和外部Q值随调谐频率的变化较小.采用HFSS软件设计和优化了两级电调介质滤波器的结构,并用高Q值的介质谐振器制作了两级电调介质滤波器.根据ANSYS软件的分析结果,提出了提高电调率的有效措施.当控制电压为0~50V时,滤波器的中心频率调谐范围为4.155~4.205GHz,3dB带宽为37~40MHz.     

Tunable microstrip bandpass filter with constant fractional bandwidth based on cascade triplet topology

This paper presents an approach for designing 3-pole tunable microstrip bandpass filter with constant fractional bandwidth (CFBW). To achieve sharp roll-off responses, a cross-coupling scheme is adopted in the filter design. Cascade triplet (CT) topology and source-load coupling scheme are used to introduce three transmission zeros (TZs) in the design of 3-pole tunable filters. Thanks to tunable coupling coefficient K_c, the TZs allocated at the low-end of passbands can be tuned, which providing a reconfigurable selectivity. For the purpose of demonstration, the 3-pole tunable bandpass filters with CFBW are designed, fabricated, and measured. The proposed filter can be tuned over a wide fractional range up to 50%. The measured 3-pole filter shows a tuning range of 950–1460 MHz, with a fractional bandwidth (FBW) of 13.1% ± 2.5% and an insertion loss of 1.8–3.6 dB. Measured results of the filter present sharp roll-offs, which agree well with the simulated counterparts.     

一种新型MEMS可调滤波器的设计

提出了一种采用非均匀分布MEMS结构的可调滤波器设计方案。基于这种新型结构,讨论了一个中心频率为20GHz的二阶带通可调滤波器模型。通过HFSS对该二阶带通滤波器模型进行了全波分析。仿真结果表明:通过分别改变共面波导结构上方不同部分的MEMS电容高度,该滤波器中心频率在18.71~20.62GHz连续可调,相应的3dB带宽值为2.36GHz和2.94GHz。该滤波器9.5%的可调率相比于同类型均匀分布式滤波器的可调范围增加了大约18.6%(300MHz)。通过分析可知,采用非均匀分布MEMS结构的可调滤波器不仅结构更紧凑合理,而且获得了比均匀结构更大的调节范围,极大地增加了设计的灵活性。     

一种采用螺旋耦合环的同轴腔可调滤波器

提出了一种采用螺旋耦合环的小型化连续可调的同轴腔可调滤波器.对比传统的单一窗口耦合结构,加入螺旋耦合环可以显著地减小可调滤波器在整个工作频率范围内的带宽变化.采用螺旋耦合环可使可调滤波器插入损耗指标获得进一步改善,并可利用它对滤波器带宽在一定范围内进行调节.基于这种耦合结构设计了一个3腔可调滤波器,并对其传输特性进行了...     

一种高性能腔体带通滤波器的研究与设计

为了抑制CDMA800网络下行频段的噪声,利用HFSS和二维电路仿真软件AWR的协同仿真,设计了同轴腔体滤波器,该滤波器利用交叉耦合结构实现了边带外的高抑制性能。所设计滤波器中心频率为875MHz,带宽10MHz;插入损耗〈-0．25dB;回波损耗〉-20dB;带外抑制〉-80dB,满足了设计要求。仿真结果表明：该滤波器结构设计尺寸小、频带宽、带外抑制高、带内插损小等,在通信领域具有良好的应用前景。