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。     

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。     

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。     

横向双模双频滤波器设计

基于横向滤波器耦合结构,采用支节加载双模谐振器,设计了中心频率位于1.57 GHz(GPS应用)与2.4GHz(WLAN应用)的双频微带滤波器。由短路支节加载双模谐振器形成第一个通带,开路支节加载双模谐振器形成第二个通带,两个谐振器被输入/输出馈线隔离,每个通带的中心频率与带宽可以单独调节。测试结果表明:两个通带内的最小插损分别为2.18,1.35 dB,3 dB带宽分别为5.2%,6.8%,回波损耗均小于16 dB,三个传输零点分别位于1.28,2.08,2.71 GHz处。该滤波器具有尺寸小、带外选择性好等优点。     

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。     

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.     

一种基于SIR结构的三通带带通滤波器

应用双指耦合结构和枝节加载谐振器（Stub-loaded Resonator,SLR）实现了一款基于阶梯阻抗谐振器（Stepped Impedance Resonator,SIR）的滤波器。该滤波器具有3个通带,带外抑制较好,工作频段提高。通过调整阻抗比可调节第二、三通带的谐振频率;SLR结构能够增加通带数量;SLR结构和双指耦合结构均能改善滤波器的S参数。HFSS软件仿真表明,3个通带的中心频率分别为3.5 GHz、6.6 GHz、9.2 GHz,对应的分数带宽分别为5.7%、3%、2%,S11分别为-18 dB、-22 dB、-24 dB,通带内的S21分别为-1.8 dB、-1 dB、-1 dB。电路的测量结果与仿真结果较为吻合。该滤波器在5G通信的低频段具有应用前景。     

具有可控双陷波特性的超宽带滤波器设计

在多模谐振器的基础上,设计了一种新型的具有双陷波特性的超宽带滤波器。该滤波器在十字形谐振器的基础上加载了一对阶跃阻抗谐振器及两组短路反耦合线结构。设计得到的滤波器尺寸紧凑,且可实现滤波器谐振频率及陷波点的独立可控。测试可得滤波器的通频带为1.8~12.1 GHz,3 dB相对带宽为148%,通带内插入损耗小于1 dB,两个陷波点频率分别位于5.15 GHz和6.98 GHz。结果表明,该超宽带滤波器能有效地抑制WLAN频段和C波段卫星信号的干扰,与仿真结果吻合良好。     

基于方开环谐振器的双陷波超宽带滤波器

针对超宽带系统易受窄带信号干扰的问题,设计了一种可以抑制无线局域网络(WLAN)和卫星通信信号干扰的双陷波超宽带带通滤波器。该滤波器的主要谐振结构由T型枝节加载的多模谐振器组成,改进的T型枝节增加了两个传输零点,同时减小了滤波器尺寸;通过耦合方开环谐振器,实现了两个陷波特性,调节谐振器尺寸,可以得到所需的陷波频率。测试结果表明,该滤波器的尺寸仅16.7mm×8.5mm,中心频率为6.9GHz,通带为3.0~10.8GHz,陷波中心频率在5.8GHz和8.04GHz,衰减最低点分别为-27dB和-18dB,仿真与测量结果有较好的一致性。     

多带外传输零点微带带通滤波器设计

设计了一种梳状微带平行耦合线窄带带通滤波器,仅应用两腔结构就实现了带外5个传输零点.通过微带线开路枝节,平行耦合线结构,以及馈电位置和两个梳状线谐振器之间的耦合,在通带附近引入了3个传输零点;四分之一波长平行耦合线接地短路结构,在带外高频产生额外两个传输零点,进而可有效抑制零点频率附近的杂波干扰.实测结果表明,设计的滤...     

Distortion Mechanisms in Varactor Diode-Tuned Microwave Filters

This paper examines the broadband distortion behavior in flexible filters employing varactor-diode tuning elements. Series- and parallel-resonant varactor-loaded transmission-lines, both commonly used in bandpass and bandstop microwave filters, are analyzed. Nonlinear Volterra-series analysis is employed to determine the second- and third-order distortion ratios dependent on the frequencies of the incident signals. It is shown that in a bandpass filter (employing parallel tuned resonators), maximum distortion occurs in the passband, while in a bandstop filter (employing series tuned resonators), minimum distortion occurs at the minimum-loss passband. The analysis is verified by practical measurement of filters employing the two modes of resonators.     

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。     

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。     

双频带通滤波器的优化设计

利用阶跃阻抗谐振器优化,设计了一个工作在无线局域网(2.4/5.2GHz)的双频带通滤波器。通过奇、偶模分析,在阶跃阻抗谐振器理论计算公式基础上,根据不同的阻抗比条件,阶跃阻抗谐振器谐振频率比与阶跃阻抗高、低阻抗电长度之比的关系曲线,可以方便地确定阶跃阻抗谐振器的谐振频率和电长度,通过sonnet电路仿真软件验证了设计的合理性,并给出了用于无线通信2.4、5.2 GHz双频带通滤波器的设计结果。该带通滤波器可以分别在2.4、5.2 GHz处得到较好的通带性。由于交叉耦合的存在,该双频带通滤波器在两个通带端各有一个传输零点,以此来提高滤波器的通带频率选择性。最后,测量结果与仿真结果基本吻合。     

2 GHz$rm Q$-Enhanced Active Filter With Low Passband Distortion and High Dynamic Range

A tunable$ Q$-enhanced filter with low passband distortion is presented. The$ Q$of the on-chip spiral inductors that form the filter resonators is enhanced by using a cross-coupled differential pair which is degenerated by a second LC tank. This technique allows for frequency dependent compensation of inductor losses and ensures that the$ Q$-enhanced LC resonators have a frequency behaviour close to the ideal in the passband of the filter. The circuit allows DC voltage control of$ Q$-enhancement. The filter centered at 2.0 GHz with a 130 MHz bandwidth is tunable in frequency by 3%, exhibits a$-hbox6.6~dBm$1-dB compression point and a 15 dB noise figure while consuming 17 mW of DC power. The circuit was fabricated in 0.18-$muhbox m$CMOS and the performance was verified experimentally.