基片集成波导三腔感性耦合腔体滤波器的设计研究

工程实际中常用的带通滤波器设计方法是从原形低通模型出发,经过频率变换和元件参数值的变换得到集总参数谐振腔元件数值的大小,再利用微波结构加以实现。本论文以一个基片集成波导感性耦合腔体滤波器的设计为例,详细的阐述了基片集成波导腔体滤波器的设计过程。之后,按照此类腔体滤波器的设计方法,设计了多款腔体带通滤波器,包括有极高的频率选择性的交叉耦合滤波器,具有优良的性能和小型化效果。     

双层基片集成波导双通带滤波器设计

根据频率变换法的双通带滤波器综合理论,采用矩形基片集成波导谐振腔作为基本谐振单元,通过谐振器之间直接耦合设计了一种双层结构的双通带基片集成波导滤波器,利用Ansoft HFSS建立滤波器模型并进行全波仿真。仿真结果表明,两个通带内回波损耗均大于20 dB,插入损耗小于0.5 dB,通带之间的阻带衰减特性良好,同时其尺寸压缩了约50%,较好地实现了滤波器的小型化,满足了工程需要的技术指标。     

双层基片集成波导双通带滤波器设计

根据频率变换法的双通带滤波器综合理论,采用矩形基片集成波导谐振腔作为基本谐振单元,通过谐振器之间直接耦合设计了一种双层结构的双通带基片集成波导滤波器,利用Ansoft HFSS建立滤波器模型并进行全波仿真。仿真结果表明,两个通带内回波损耗均大于20 dB,插入损耗小于0.5 dB,通带之间的阻带衰减特性良好,同时其尺寸压缩了约50%,较好地实现了滤波器的小型化,满足了工程需要的技术指标。     

基片集成波导缝隙式滤波器的设计与实现

基于基片集成波导技术和印刷电路板工艺设计、CST软件模拟,实现了一种四缝隙和五缝隙基片集成波导缝隙式滤波器。仿真结果和实验结果吻合良好。滤波器的中心频率分别为15.85GHz和34GHz,相对3dB带宽为11.9%和12.9%,插损分别为1.4dB和2.9dB,且具有良好的选择性。与传统的基片集成波导谐振腔式滤波器相比,这种滤波器可以提供更宽的阻带且便于后期调试。     

基于L型槽结构的小型化SIW滤波器

为了解决传统基片集成波导(SIW)滤波器在通信电路中占用空间较大的问题,提出一种新型的开槽方法实现了小型化SIW滤波器.通过在四分之一模基片集成波导(QMSIW)谐振腔的顶层金属板上蚀刻L型谐振槽,利用开槽扰动的模移技术原理,使QMSIW腔的谐振基模被移动到低频处.基于此,设计了一款中心频率为2.6 GHz,相对带宽为...     

基于非谐振节点的基片集成波导滤波器设计

针对微波滤波器小型化和高性能的应用要求,基于非谐振节点技术,提出了一种高选择性的双模基片集成波导带通滤波器。非谐振节点通过带线谐振器实现,可以在源负载之间引入额外的信号传输路径,与传统的双模基片集成波导滤波器相比,该滤波器可以引入额外的传输零点,从而提高滤波器的选择性和带外抑制。此外,带线谐振器嵌入基片集成波导谐振腔的内部,不占据额外的电路面积,使其结构更加紧凑。最后,设计并加工了一款工作频率为28 GHz,相对带宽为1.6%的高选择性带通滤波器。测试结果与仿真结果相一致,表明了所提出设计方法的可行性。     

基于慢波特性扇形SIW的可调带通滤波器

提出了一种具有慢波特性的扇形基片集成波导谐振腔,设计了一款小型化双频带通滤波器,相较于传统SIW带通滤波器,该滤波器小型化率为64%。通过引入金属盲孔结构实现了滤波器双频带中心频率的调节,同时,采用源负载耦合结构,在带外产生了4个传输零点,实现了滤波器的高选择特性。测试结果表明,滤波器的双通带中心频率分别为4.86 GHz和6.81 GHz,3 dB带宽分别为238 MHz和212 MHz,双频带插入损耗分别优于0.9 dB和1.1 dB,与仿真结果基本一致。     

基片集成波导双频段可调滤波器设计

根据基片集成波导谐振腔微扰原理,设计了一种基片集成波导双频带可调滤波器。通过在基片集成波导谐振腔中插入不同数量的金属铜柱,对电场进行微扰,实现滤波器四个状态可调。滤波器的第一通带由TE101模谐振产生,第二通带由TE_(102)和TE_(201)模谐振产生。为了验证设计的有效性,对可调滤波器进行加工与测试,实测滤波器的中心频率可以在5.25/8.25 GHz、6.40/8.32 GHz、7.90/8.95 GHz、8.20/9.20 GHz变化,插入损耗为-2.1～-3.8 dB,回波损耗小于-10 dB,满足设计要求。该滤波器具有易调谐、与其他平面电路易集成等优势。     

基片集成波导双感性柱滤波器的研究

采用模式匹配法设计了双排正方柱金属销波导带通滤波器,然后利用经验公式将正方柱等效成圆柱.在此基础上又利用基片集成波导和普通矩形波导之间的转换公式,将普通波导滤波器改用基片集成波导结构来实现,滤波器采用双排金属过孔结构使所设计的滤波器具有良好的带外抑制特性.且结构简单、成本低廉,便于加工,适合批量生产.设计结果的HFSS仿真验证了模式匹配法的精确性和经验公式的可靠性.     

一种高增益缝隙定向天线设计

为实现高增益低旁瓣的定向天线,设计了一种采用介质基片集成波导实现缝隙天线阵,并在辐射缝隙两边增加扼流槽,与传统的介质基片集成波导相比,大幅增加了带宽。最后实现了一介质基片集成波导天线阵,其带宽增加了8%,实际测试表明该天线具有高增益,低旁瓣,达到了设计要求。     

基于高次模的六边形基片集成波导腔体滤波器

基片集成波导滤波器已被证明具有高Q值、高功率、生产成本低、易于集成等优点。但随着频率的升高，尤其是到达毫米波阶段，其结构尺寸大幅减少的同时给加工制作带来了较大的难度。文中探讨了基于基片集成波导谐振腔的高次模滤波器设计方法，与主模腔体滤波器相比，当结构大小相同时，可实现更高的频率。     

基于DGS结构的超宽带带通滤波器

基于双开口-互补开环谐振器的缺陷地结构(DGS),设计了一个结构紧凑的基片集成波导(SIW)超宽带带通滤波器。通过调整蚀刻在SIW底面的双开口-互补开环谐振器,SIW表面的共面波导与腔体之间的耦合,同时在阻带获得3个传输零点,以得到较好的频率选择性和良好的带外抑制。经过仿真优化及实物制作,测试结果表明,该滤波器工作在7.2GHz,相对带宽28%,带外抑制良好,仿真与测试结果吻合。     

一种紧缩结构的新型毫米波基片集成波导滤波器

提出了一种紧缩结构的新型毫米波基片集成波导(SIW)滤波器,在结构紧缩的同时性能得到了显著改善.在设计的一组SIW毫米波滤波器中,长度从传统滤波器的23.1mm压缩到新型滤波器的12mm.测试结果显示新型滤波器阻带衰减大于54dB,相对于性能相近的传统SIW滤波器改善12dB以上.具有超过50dB衰减的阻带宽度超过9GHz.上边带过渡特性更陡,同时仍保持了传统SIW滤波器所具有的陡峭下边带特性和低损耗特性.     

过模基片集成波导腔体滤波器设计

提出了一种过模基片集成波导(SIW)腔体滤波器。介绍了只由单个过模SIW 腔体构成的一阶滤波 器的原理。利用过模SIW 腔体中的基模实现模式交叉耦合,滤波器能产生一个位于通带任一边的传输零点(TZ)。 设计了一个由两个过模SIW 腔体级联成的二阶滤波器,该滤波器能产生两个传输零点。为了改善滤波器的阻带性 能,使用了非相似谐振器技术来实现寄生抑制。此外,阻带性能也可以通过增加基模谐振器的数量来改善。设计并 制造了含有两个过模SIW 腔体的二阶和三阶滤波器,仿真与测试结果吻合。     

基于QMSIW小型化带通滤波器设计

为有效减小X波段基片集成波导(SIW)滤波器的尺寸和插入损耗,提出了基于四分之一模基片集成波导(QMSIW)和共面波导(CPW)混合结构的小型化带通滤波器。为了提高滤波器的选择性和带外抑制,将两个CPW合并到两个级联的QMSIW谐振器中,由于两个CPW谐振器之间的耦合是电耦合,有助于产生两个传输零点,因而具有较高的选择性。该小型化滤波器尺寸仅为8.1 mm×15.4 mm,中心频率为8.7 GHz,相对带宽是16.1%,仿真测得插入损耗为0.83 dB,带外抑制大于40 dB。     

一种结构新颖的双通带滤波器的仿真设计

为使工作在多个分离频段的无线通信系统能够公用一个多模终端实现不同的业务需求,采用零极点综合技术抽取了滤波器的耦合矩阵,借助经验公式实现了普通波结构滤波器向基片集成波导滤波器的转换,最终设计了一个结构新型双通带滤波器。仿真结果表显示滤波器通带内回波损耗大于15dB,插损小于1.8dB,通带间隔离大于13dB。与传统矩形波导双通带滤波器相比,该滤波器具有成本低、重量轻、体积小和容易加工等优点。     

X波段基片集成波导带通滤波器的设计

基片集成波导是一种具有低差损、低辐射、高品质因数的新型平面导波结构.文中利用基片集成波导结构设计并制作了一种x波段的带通滤波器,该滤波器易与其它微波平面电路集成.实测结果表明,该滤波器的中心频率是9.58 GHz,相对带宽是8.35%,通带内的插入损耗是3.8 dB,回波损耗＜-15 dB.     

基于扇形基片集成波导的三频带通滤波器设计

该文提出了一种60°扇形基片集成波导谐振器,然后在谐振器中加载一排金属通孔,对其TM110、TM210和TM120模进行扰动,最后利用扰动后的场模式,在60°扇形基片集成波导谐振器的基础上设计了一款结构紧凑的三频带通滤波器。通过分别引入互补开口环谐振器和源 负载耦合结构,改善了滤波器的频率选择特性。3个通带的中心频率分别为5.61 GHz、7.41 GHz和8.77 GHz,3 dB带宽分别为148 MHz、298 MHz、347 MHz。滤波器的测试与仿真结果基本吻合。     

基于HMSIW的宽带带通滤波器设计

为有效减小C波段基片集成波导的尺寸和插入损耗,提出了一种基于半模基片集成波导的紧凑型宽带带通滤波器。该滤波器引入由单个谐振槽和多个谐振槽组成的缺陷微带结构,并对其性能进行了研究。通过HFSS仿真验证,引入的缺陷微带结构,不仅可以减小插入损耗,而且实现传输零点的引入,改善了阻带特性。该方法设计的半模基片集成波导带通滤波器具有集成度高、体积小、成本低、制造方便等优点,在C波段卫星和雷达中得到了广泛的应用。