基于等效电路模型的高频透波频率选择吸波体设计

基于等效电路模型分析方法设计了一种高频透波频率选择吸波体,实现了吸波体通带位于其吸波带之上频段的滤波特性.频率选择吸波体的损耗层和带通层分别采用了加载集总电阻的曲折方环单元和十字缝隙单元.仿真结果表明,所设计结构的通带中心频率位于X波段内的9.34 GHz,通带中心频率处的插入损耗小于0.7 dB,-10 dB吸波带为3.0~8.3 GHz.当电磁波斜入射角度小于40°时,所设计结构均保持稳定的传输性能和反射性能.由于频率选择吸波体所采用的周期单元结构的旋转对称性,其传输和吸波性能对入射电磁波的极化方式不敏感.     

一种新型宽带环形滤波器设计

本文设计了一种基于带有两个半波长短路调谐枝节的双模环形谐振器的新型宽带滤波器。该滤波器能够在通带两侧各产生一个传输零点,使得滤波器的插入损耗在通带外的衰减非常迅速,从而提高了滤波器的频率选择特性。利用＂奇、偶模理论＂对双模环形谐振器进行了分析,并给出了传输零点的计算公式。结合传输零点公式和仿真软件设计出了一个中心频率为4.25GHz、3dB相对带宽为45%的宽带环形滤波器。仿真结果表明,该滤波器具有低插入损耗和良好的频率选择性等优点。     

新颖高温超导紧凑型双CT结构带通滤波器

设计了一种新颖的平面单螺旋菱形谐振器,采用平面单螺旋菱形谐振器设计滤波器时易于构成无交叉耦合线的紧凑型CT单元。利用CT单元在通带边缘产生传输零点,提高滤波器的边带抑制性能,实现滤波器整体结构的小型化设计,整个电路在视觉上具有立体感的美观效果。结合自拟的带通滤波器耦合矩阵,在面积为13.5 mm×3.8 mm、厚度为0.5 mm、介电常数为24.1的YBCO/LaAlO₃/YBCO双面高温超导薄膜上,设计了通带为2 850~3 000 MHz的六阶新颖高温超导紧凑型双CT结构带通滤波器,该结构的带通滤波器可以实现两个传输零点、边带抑制度大于45 dB/MHz;同时二倍频通带在6 GHz处,实现了宽阻带。实物测试结果与理论设计能很好地吻合。     

用于WCDMA新型发夹型带通滤波器的仿真

针对广泛应用于宽带码分多址（WCDMA）中带通滤波器体积大且性能低的问题,提出一种新型交叉宽面耦合-发夹型多层微带线带通滤波器。分析了发夹型谐振器不同耦合结构组成的滤波器,并用Momentum矩量法仿真其3D模型。仿真结果表明,新型滤波器拥有较好的通带和阻带特性,通带内插入损耗低于0.33 dB,回波损耗低于-21.710 dB,其中心频率及附近达到-50.973 dB,阻带衰减低于-80 dB;采用多层微带线结构,体积减小约1/3;引入交叉耦合,在低频阻带内产生2个传输零点,矩形系数减小,频率选择性优越;电路加工精度较易满足。     

基于反馈电容的LTCC带通滤波器设计和优化

该文利用LTCC技术设计微型多层带通滤波器.为了在带外获得陡峭的衰减,通过并联反馈电容,引入了传输零点.然后利用毕奥-萨法尔定律来计算带通滤波器相应的多层结构的各微带线尺寸.结合HFSS电磁仿真,利用MIM电容尺寸与值的关系来优化滤波器的尺寸.最后设计了一个中心频率为2.45GHz,插入损耗小于2dB,阻带衰减大于30dB,尺寸为2.0mm×1.2mm×0.9mm的带通滤波器.     

双频带小型化频率选择表面

为了使频率选择表面空间滤波的特性能够广泛地应用到小型通信设备,必需一种谐振单元小、双频带滤波的FSS谐振单元作为接收端的天线罩.通过提出一种结构简单、尺寸小、厚度薄、具有双工作频带的贴片式频率选择表面,对该表面所对应的等效电路工作原理进行分析,研究其结构尺寸对电磁波传输的影响.HFSS仿真结果表明:采用该单元设计出的双频带频率选择表面,在8.2 GHz和11.3 GHz的S11系数均小于-30 dB,在两通带的相对带宽均大于10％,单元尺寸结构紧凑,相对于8.2 GHz的谐振频率仅为1/5波长(6.9 mm×6.9 mm),其介质板的厚度为0.1 mm.     

一种磁电可调双通带滤波器

该文结合耦合带滤波器的微波传输原理和铁氧体/压电层合磁电材料的铁磁共振效应,设计了一款应用在2-10GHz频段范围的磁电双可调双通带滤波器.分析了其工作机理,通过HFSS平台进行模拟仿真,结果表明滤波器通带部分的插入损耗约为-3dB,阻带部分最大插入损耗达到-20dB,同时验证了其磁电可调的有效性.     

基于耦合模理论的强阻带抑制带通滤波器设计

为了实现射频收发系统中相邻通道间的信号收发隔离,运用时域耦合模理论设计具有较强的阻带抑制的微带带通滤波器.该滤波器由1个奇偶双模微带谐振单元和1个偶模微带谐振单元构成.3个谐振模式相互耦合,在通带低频侧形成1个传输零点,在高频侧形成2个传输零点.可以实现较高的频率选择性和带内平坦度,在通带的高频侧实现较强的阻带抑制.以C波段的三模耦合微带带通滤波器为例,通过时域耦合模理论对滤波器的滤波特性进行准确计算,得到各个谐振模式之间的耦合关系.通过特征模电磁仿真完成满足该耦合关系的滤波器结构设计.对该滤波器进行实物加工与测试.测试结果与理论计算结果吻合良好.结果表明,该滤波器可以有效地应用于射频收发系统收发通道间的隔离.时域耦合模理论可以实现多模耦合滤波器的高效设计,快速得到系统所需的滤波特性.     

基于信号干扰理论的差分带通滤波器

基于信号干扰理论,提出了一种差分宽带带通滤波器结构。由于该滤波器结构具有互补对称性,使该滤波器在差模激励时表现为带通滤波器,在共模激励时表现为带阻滤波器。另外,共模激励时,输入/输出端口之间有两条电长度不同的传输路径,使得共模信号在整个通带范围内得到很好的抑制。试验结果表明:差模通带中心频率f0为7.85GHz;最大回波损耗低于-25dB;3dB相对带宽为61%(5.5~10.2GHz);通带内插入损耗最小可达0.2dB。在差模通带内,共模抑制最小可达-20dB,其中-20dB抑制共模阻带带宽可覆盖5.5~10.2GHz,实测结果与仿真结果吻合。     

基片集成波导和带隙结构的带通滤波器

基于基片集成波导具有高通传输特性,而光子带隙结构具有带阻特性,构建了一种新型结构的基片集成波导带通滤波器。为了验证该想法,设计了一个中心频率为5.0 GHz,分数带宽为60%的滤波器。电磁仿真结果表明：该滤波器在频率为3.5～6.5 GHz时具有明显的通带特性,带内最大插入损耗约为0.6 dB。     

LTCC带通滤波器传输零点设计

提出了一种基于LTCC（LowTemperatureCo—firedCeramic）技术的带通滤波器实现方法．从带通滤波器的等效电路模型出发,在低阻带引入了两个传输零点,并在Ansoft—HFSS中构建物理模型,分别采用电容级间耦合和微带线尺寸跳变来实现这两个传输零点,提高了阻带的衰减性能,同时获得了陡峭的过渡带．滤波器外形尺寸为2．5mm×2．0mm×0．9mm,采用εr=27的陶瓷介质材料,设计出中心频率f0=2．45GHz,带宽为100MHz的带通滤波器,通带内损耗不大于2dB．仿真结果表明,设计能满足要求．     

一种新型X波段基片集成波导双模带通滤波器

提出一种具有对称传输零点的基片集成波导双模带通滤波器．该滤波器含有两个双模矩形基片谐振腔,通过在谐振腔中引入电感不连续性,可以产生简并模式的耦合;每个谐振腔中不同模式间的相位差在通带两边各引入了一个传输零点,极大地改善了阻带特性．采用该方法设计了一个新型X波段双模带通滤波器,仿真与测试结果吻合．     

一种宽阻带微带发夹带通滤波器的设计

为得到高选择性、宽阻带的滤波器,并满足6 GHz以下频段对通信设备小型、便携的要求,提出了一种新型微带发夹带通滤波器.相比于传统结构,该新型结构在连接输入端、输出端的谐振单元上分别加入了1/4波长的开路微带线,并且在滤波器输入端馈电线的两侧增加金属通孔.通过两者相互结合的方式,在寄生通带处产生传输零点,实现寄生通带的抑制,达到宽阻带的目的.对提出的新型结构滤波器进行实物加工与测试,结果表明,该新型结构滤波器能够实现宽阻带,具有良好的频率选择特性.     

带有方形切角和正交槽线的带通滤波器设计

设计了一种带有两个方形切角和相互正交槽线的平面双模带通滤波器,并进行了仿真研究和分析.该滤波器在中心频率2.04 GHz处,最小插入损耗达到0.09 dB,通带内在2.01～2.14 GHz之间回波损耗大于10 dB,在2.00～2.14 CHz之间插入损耗小于1 dB,3 dB相对带宽为9.31%.通带两侧在1.82...     

一种具有谐波抑制特性的窄带带通滤波器设计

提出一种小型化带通滤波器结构及其设计方法.该滤波器具有良好的窄带滤波特性和高次谐波抑制功能,其高次谐波抑制特性由谐振加载耦合微带线结构所产生的多个传输零点来实现,其中心工作频率和带宽则由短路短截线特性决定.基于传输线模型和奇偶模分析推导的解析设计公式使得该滤波器的设计变得简单而快捷.采用这种方法研制了一个中心频率为2.4GHz的窄带带通滤波器,其3dB带宽为300MHz,通带最小插损为0.4dB;在二次、三次谐波频率上具有35dB的衰减,而四次谐波的衰减也超过20dB.     

一种具有谐波抑制特性的窄带带通滤波器设计

提出一种小型化带通滤波器结构及其设计方法．该滤波器具有良好的窄带滤波特性和高次谐波抑制功能,其高次谐波抑制特性由谐振加载耦合微带线结构所产生的多个传输零点来实现,其中心工作频率和带宽则由短路短截线特性决定．基于传输线模型和奇偶模分析推导的解析设计公式使得该滤波器的设计变得简单而快捷．采用这种方法研制了一个中心频率为2.4 GHz的窄带带通滤波器, 其3 dB带宽为300 MHz,通带最小插损为0.4 dB; 在二次、三次谐波频率上具有35 dB的衰减,而四次谐波的衰减也超过20 dB．     

小型化超宽阻带低通滤波器的设计

提出一种小型化超宽阻带低通滤波器设计方法,该方法对常见的高低阻抗低通滤波器进行结构改进。首先将原来直线连接的高阻抗线和低阻抗线变换为成90°直角相连接,利用直角拐角的不连续性产生寄生参量对阻带远端由高次谐波产生的寄生通带进行抑制,极大地缩小了低通滤波器的体积。同时将低通滤波器中的部分传输线用与其等效的T形节替代,实现了带阻滤波器嵌入到低通滤波器内部,既对阻带近端由低次谐波产生的寄生通带进行抑制,又不影响低通滤波器的通带内性能。该低通滤波器性能优越,体积比常见的高低阻抗低通滤波器体积缩小了50%,通带0～4GHz,插入损耗＜0.5dB,超宽阻带(5个倍频程)5～30GHz,抑制＞40dB。     

一种新型多模三通带滤波器

提出了一种基于多模谐振器的新型三通带滤波器.该滤波器由一个多模谐振器和一对馈线构成,多模谐振器结构具有对称性.利用奇偶模理论分析了该结构的谐振特性.该结构6个谐振模式的频率都可以由对应的物理尺寸自由调节;所有谐振模式的等效电路均为1/4波长谐振器,有效地减小了滤波器的尺寸,实现了小型化.同时,一次谐波出现在三倍频处,使得滤波器拥有良好的带外选择特性.在结构中引入枝节之间的耦合,不仅分离了重合的谐振模式,也形成了两个新的传输零点,进一步提高了通带之间的隔离度.最后设计并加工了一款工作于1.5GHz/2.4GHz/3.5GHz的三通带滤波器,测试与仿真结果吻合良好.     

频率可控的小型化四频带滤波器设计

提出了一款新型平面四频带滤波器。首先设计了一个频率可控的四模谐振器,当外接激励时,该谐振器产生4条不同的谐振路径,通过控制4条不同谐振路径的长度,实现了对4个频带的独立控制。由于4条不同谐振路径共用了一段微带传输线,即有一段公共的传输路径,从而实现了滤波器小型化的目的。然后利用该谐振器设计了一款频率独立可控的小型化四频带滤波器。该滤波器尺寸为0.1λg×0.11λg(11.2mm×11.7mm),4个通带的中心频率为1.6/3.5/5.0/7.2GHz,回波损耗小于15dB。6个传输零点增加了滤波器的频率选择性和带外的频率抑制水平,测试和仿真结果吻合。     

基于耦合传输线的宽上通带窄带带阻滤波器设计

微波系统中常常采用窄带带阻滤波器抑制高功率发射机的非线性谐波输出和带通滤波器的寄生通带, 其设计难点主要是如何消除其中心频率f0的三倍(3f0)频处的寄生阻带问题. 该文通过在平行耦合传输线滤波节开路端采用加载电容的方式, 有效解决了基于平行耦合传输线的窄带带阻滤波器在上通带3f0处具有寄生阻带的问题, 展宽了该类带阻滤波器的上通带带宽, 拓宽了其适用范围. 采用该方法, 研制了一个中心频率在5.3GHz的窄带带阻滤波器, 实测结果表明, 该带阻滤波器具有良好的上通带带宽.