变容管电调微波带通滤波器

本文叙述采用梳状线结构的变容管电调微波带通滤波器的设计理论和方法。推导出梳状线带通滤波器的输入、输出耦合网络的参数条件,以补偿带通滤波器的谐振器之间电磁耦合随不同调谐频率的变化;并给出使带通滤波器的绝对带宽或通带回波损耗在调谐频率范围内变化最小时,梳状线谐振器的电长度应满足的相应条件,由此来保证电调带通滤波器在较宽的调谐频率范围内具有较高的通带回波损耗,且保持带通滤波器的响应形状和绝对带宽基本不变。此外,还讨论了由电调变容管的Q值引起的带通滤波器的通带有功损耗问题。文中给出了具体的设计公式。最后,给出了一个L波段变容管电调带通滤波器的研制实例和测试结果。     

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。     

基于双模谐振器的双通带可调谐滤波器设计

从理论上分析了开路支节加载双频谐振器的谐振模式,通过在谐振器末端加载变容二极管的方式,设计了一款双通带独立可调谐滤波器。通过调节谐振器末端变容二极管电容值大小来改变通带的中心频率,通过调节支节末端的变容二极管来调节通带的带宽。该滤波器的两个通带之间相互独立,调谐其中一个通带对另一个通带几乎没有影响。通过引入源与负载的耦合,使得双通带两侧各产生一个传输零点,提高了滤波器的选择性和带外抑制能力。最终设计出的滤波器第一通带的中心频率在1.08~1.19 GHz之间连续可调,绝对带宽在112~152 MHz之间连续可调;第二通带中心频率在2.07~2.22 GHz 之间连续可调,其绝对带宽在132~189 MHz 之间连续可调。在调谐过程中,通过调节中心开路支节末端变容二极管加载直流电压大小,实现调谐过程两通带带宽基本维持不变。     

作弊防控系统中独立可调双频带通滤波器设计

文章提出了一种独立可调双频带通滤波器.该滤波器主要由一对加载变容二极管的并联耦合短路线、一对加载变容二极管的λ/2开路谐振器和公共输入输出部分组成.变容二极管和并联耦合短路线并联构成一个谐振器,产生第一通带.λ/2开路谐振器加载变容二极管,产生第二通带.通过改变加载在变容二极管上的偏置电压来改变变容二极管的电容值,使谐振器的谐振频率发生偏移,从而调节滤波器工作频率.结果表明,第一通带和第二通带的中心频率变化范围分别为0.2~0.4GHz和1.2~1.42GHz,调节百分比分别为66.5%和15.4%.仿真与测试的结果吻合良好,证明该设计方法是有效的.该滤波器可应用到作弊防控系统中.     

变容管调谐微带环形谐振器带通滤波器的研究

本文研究了变容管调谐的微带环形谐振器带通滤波器。给出了微带环形谐振器的谐振特性和两环形谐振器间的耦合特性。制作了二级变容管调谐微带环形谐振器的带通滤波器，实验结果和理论吻合较好。     

基于枝节加载型SIR的可调滤波器

基于枝节加载型阶梯阻抗谐振器(SIR)设计了一种加载变容二极管的微带可调带通滤波器。SIR结构利于抑制高次谐波且可实现滤波器的小型化,提出的模型通过在SIR的中心平面加载2个枝节构成多模谐振器。通过奇偶模方法分析了枝节加载型SIR的谐振特性;通过加载变容二极管实现了对滤波器奇偶模谐振频率的独立控制,利用变容二极管容值的变化实现了滤波器的中心频率可调,中心频率随变容二极管偏置电压的增加而增大。该可调滤波器实现了在0.82~1.17 GHz范围内中心频率可调且插入损耗小于5 dB,回波损耗大于10 dB。     

一种双频电调带通滤波器的设计

提出一种新型中心频率可调谐的双频带通滤波器,该滤波器利用双端短路的阶梯阻抗谐振器(stepped-impedance resonator,SIR)结构,在其中两个不同特性阻抗传输线之间同时加载变容二极管,其输入输出结构采用50Ω的缝隙耦合馈电。采用半波长SIR的折叠型结构,实现了滤波器的小型化。并通过奇偶模的分析方法,调节变容二极管上加载的电压实现中心频率分别在1.97~2.20 GHz和4.15~4.30 GHz之间可调。比较仿真与测量结果证明了该方法有效。     

高选择性吸收式可调带阻滤波器的研究

该研究利用耦合相消原理设计了一种吸收式可调带阻滤波器.在传统耦合相消结构的基础上,提出了一种新的结构,通过增加耦合结构的阶数以及增大耦合支路中谐振器的电长度,使得滤波器阻带特性的Q值增大,从而提高了滤波器的选择性.通过调节加载在谐振器上变容二极管的偏置电压,实现滤波器带阻中心频率可调.并对实测结果和仿真结果进行了探讨.     

一种X波段梳状线可调带通滤波器

设计了一款X波段压控可调梳状线带通滤波器,通过调整加载变容二极管的偏置电压改变电容值大小,从而达到调整滤波器中心频率的目的。根据恒定带宽条件对滤波器耦合系数以及外部Q值的要求,确定梳状线滤波器的尺寸参数,并对其进行电磁仿真优化,最终制作的X波段可调滤波器尺寸为16 mm?20 mm?21 mm,控制电压7.6~15.4 V,实现滤波器中心频率8~10 GHz连续可调。在调谐频率范围内,滤波器通带宽度15%,回波损耗小于–10 dB,矩形系数小于2.8。     

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。     

基于交指结构的可调带通滤波器的设计

依据微带线的基本原理和电压调谐变容二极管的特性,结合微带交指滤波器的设计方法,提出一种基于交指结构的中心频率可调带通滤波器。设计了一种中心频率可调范围1.23～2.23GHz、带内插损小于4dB、带内平坦度优于0.5dB、相对带宽6.5%～4.5%的可调带通滤波器。经过ADS软件的仿真验证,证实了设计的有效性。     

数控电调带通滤波器的设计与制作

设计了一种新型电调谐带通滤波器,研究了数字信号控制滤波器电调谐的技术。采用数模转换器和高压运放实现数字信号与直流电压的转换;以变容二极管作为调谐元件;带通滤波器采用梳状微带线结构,并给出了结构参数。最后制作了一个由8位二进制编码控制的电调谐带通滤波器,其中心频率在300～1200MHz可调。测试结果与理论设计基本吻合。     

基于多节SIRs的新型四通带滤波器设计

提出了一种基于多节1/2波长SIRs的具有通带可控的紧凑型四通带滤波器。该滤波器由上下两个谐振器A和B组成,谐振器A由两节1/2波长SIRs中心加载一段短路枝节组成,控制第二和第三通带;谐振器B由三节1/2波长SIRs中心加载一段短路枝节组成,控制第一和第四通带,最终得到了尺寸为8.09 mm×14.12 mm(0.10λ_g×0.17λ_g)的四频带通滤波器。实验结果表明,该滤波器的通带可控并且满足低损耗的要求,4个通带的中心频率分别为2.22/3.66/5.63/7.52 GHz,插入损耗分别为0.32/0.41/1.38/0.43 dB,每个通带的回波损耗都优于20 dB,实验结果与理论分析一致。     

电调梳状带通滤波器的设计

本文设计了一种能够在特高频（UHF）工作的可电调梳状微带线带通滤波器,可通过调节加在变容二极管两 端的电压值实现滤波器工作频率的改变,可调工作频段为500MHz-1000MHz,电压调节范围为1-13V。具有带宽小、 阻带抑制高、结构小型化、易程控迅速精确切换频率以及加工一致性较好等特点。文中还就变容二极管选取、建模以 及一些敏感的参数等做了讨论。     

一种中心和带宽可调VHFL 频段耦合滤波器设计

针对典型电调谐耦合滤波器的两种结构：电感耦合和电容耦合,对滤波器的带宽影响因素进行了理论分析,通 过改变电容耦合单元使得中心频率变化时带宽保持不变。选择了NXP 的BB131 作为谐振变容管,选择NXP 的BB132 作为 耦合变容管,设计了VHFL 频段中心频率及带宽均可调的双调谐耦合滤波器,利用ADS 软件进行了仿真。仿真结果表明此 滤波器在56.9~165.8MHz 的可调范围里,保持接近常数的带宽,矩形系数（30dB/3dB）小于7,具有很好的选择性。实际 电路的测试结果验证了设计的有效性。     

可调微带矩形环带通滤波器

给出了一种可调微带矩形环带通滤波器的仿真和实验结果。在微带矩形环谐振器内加载折线路径,利用PIN管的导通断开状态获得不同的谐振长度,从而实现在2.5GHz和5.2GHz两个频段上带通滤波器的电控切换。PIN管开关正向导通时,在电路中等效于一个电阻,带通滤波器工作的中心频率为5.2GHz,带宽1.2GHz,插入损耗1.08dB;开关断开时,在电路中等效于一个电容,滤波器通带工作频率约为2.5GHz,带宽10MHz,插入损耗为1.99dB。     

基于枝节线加载谐振器的可调滤波器设计

传统基于变容二极管的双频电可调滤波器由于外部容值的加入,该类滤波器的插损变大,同时相对带宽锐减。基于多模谐振器结构,提出了一种新型的工作频段独立、电可调的双频带通滤波器。该滤波器由短路枝节线加载谐振器和一对1/4 波长谐振器组成。在各自的谐振器末端加载带有变容二极管的外部偏置电路,1/4 波长谐振器构成第一通带,短路枝节线加载谐振器构成第二通带,两通带之间互不干扰,单独调节。应用奇偶模分析法及调节耦合间距的方法,确保双通带均出现两个极点,保证其带宽的稳定性。该电可调滤波器第一通带可调范围为0.7 ~0.85 GHz,第二通带可调范围为0.9 ~1.05 GHz,同时双频带的相对带宽基本保持在10% 以上,较以往的双频电可调滤波器,该款滤波器的相对带宽有了较为明显的提升。     

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.     

基于波纹耦合微带线的可调谐带通滤波器

设计了一种紧凑5阶双零点可调谐带通滤波器。通过在传统梳状线滤波器中引入波纹耦合微带线结构,该滤波器可以在中心频率调谐过程中保持绝对带宽恒定,同时尺寸相较于传统方法可减小50%。谐振器中引入分布式补偿电容利于滤波器应用于高介电常数衬底的微带线结构。基于源与负载间的耦合,引入两个传输零点来提高滤波器的衰减特性。HFSS仿真结果显示,当加载的电容值为2.43 pF时,滤波器的中心频率为1.48 GHz,带宽为194 MHz,插入损耗为1.36 dB。随着加载电容值从2.15 pF增加到2.93 pF,滤波器的中心频率从1.55 GHz减小至1.37 GHz。保持绝对带宽恒定的情况下,通带内的插入损耗小于1.5 dB。     

基于悬置微带结构的无反射滤波器

通过悬置微带传输线结构进行了无反射滤波器的研究和设计。首先利用耦合线结构设计了中心频率为3.92 GHz,插入损耗为0.32 dB,在0.1～10 GHz内回波损耗超过11.6 dB,中心频率处超过38 dB的双端口无反射带通滤波器;又利用λ/4开路谐振器和λ/4短路谐振器作为滤波单元,设计了中心频率为4.25 GHz,回波损耗在1.5～6 GHz内超过11 dB,在中心频率处超过40 dB的双端口无反射带阻滤波器。所提出的这两款无反射滤波器具有无反射频带范围宽、工作频带内S₁₁衰减大、多层自封装等突出优点。