毫米波双通带基片集成波导滤波器设计

提出了一种新型毫米波双通带基片集成波导(SIW)滤波器,该滤波器由双模基片集成波导和双模带线谐振器构成。其中双模带线谐振器嵌入到双模基片集成波导谐振腔中,不占据额外的电路面积,利用双模带线谐振器的TEM模和双模基片集成波导谐振腔的两个简并模式TE102、TE201,可分别形成两个相互独立的通带,因此该滤波器的设计具有很大的灵活性。所设计的双通带滤波器具有三个传输零点,实现了良好的带外抑制和带间隔离度。该双通带滤波器工作于28.4GHz和32.2GHz,3dB带宽分别为2%和3%。最终的测试结果和仿真结果相吻合,证明了该设计方法的可靠性。     

应用于WLAN&WiMAX的小型化SIR可调双通带滤波器

对传统双频段耦合方案进行改进,提出一种新型双通带滤波器结构。该滤波器由两个对称阶跃阻抗谐振器(SIRs)组成,通过调节SIR的电长度,可以得到中心频率可调的通带。为了验证设计与分析的正确性,提出和设计了3个双通带滤波器。Ⅰ型滤波器两个通带的中心频率分别为2.4 GHz和3.5 GHz,相对带宽分别为5.8%和13.7%;Ⅱ型滤波器两个通带的中心频率分别为3.5 GHz和5.2 GHz,相对带宽分别为5.7%和9.2%;Ⅲ型滤波器两个通带的中心频率分别为2.4 GHz和5.2 GHz,相对带宽分别为6.3%和5.4%。Ⅰ型和Ⅱ型滤波器均适用于宽带互通微波互联接入(Wi MAX)和无线局域网(WLAN)应用。Ⅲ型滤波器适用于双频WLAN应用。对所有滤波器进行加工与实测,测试结果与仿真结果吻合较好。     

基于T 型谐振器的新型可重构滤波器的设计

基于T 型谐振器结构,设计了一款新型小型化可重构滤波器。它可以通过开/ 关射频开关,实现三种滤波器的重新配置。这三种模式分别为带阻滤波器(BSF)、宽阻带带阻滤波器(WB鄄BSF)和双模带通滤波器(DB-BPF)。设计并制造了一款小型可重构滤波器实物(εr =2.65,h =1 mm)。其中,带阻滤波器的阻带中心频率为3.89 GHz,-3 dB相对带宽为90.9% (2.12 - 5.65 GHz);宽带带阻滤波器的阻带中心频率为3.54 GHz,-3 dB 相对带宽为137.85%(1.1～5.98 GHz);双模带通滤波器的两个通带中心频率分别为1.53 GHz 和6.89 GHz,-3 dB 相对带宽分别为17. 6%(1.4～1.67 GHz)和1.16% (6.85～6.93 GHz),两通带之间回波损耗优于15 dB。实物测试结果与仿真结果基本一致。     

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。     

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。     

一种通带可控的双频SIW滤波器设计

提出了一种通过加载T形槽实现双频可控的基片集成波导带通滤波器。滤波器的双频特性由SIW腔内对称的T形槽线谐振器微扰TE101和TE102模得到。通过改变槽线谐振器的物理尺寸可以实现对滤波器两个通带中心频率的灵活控制。为了验证上述方法的可行性,设计了一个中心频率为3.77 GHz和9.27 GHz的双频滤波器。实测得该双频滤波器两个通带的回波损耗优于11 dB,在3.77 GHz时插入损耗为0.8 dB,第一通带的相对带宽可达13%。仿真和测试结果吻合较好,证实了设计方法的有效性。     

具有双陷波特性的超宽带天线设计与研究

提出一种具有双陷波特性的燕尾形平面超宽带天线.天线的辐射体和地板分别采用椭圆和梯形的渐变结构,具有良好的宽带阻抗匹配特性.通过在辐射体上嵌入两种不同类型的缝隙,使天线具有双陷波功能.计算和实测结果表明,天线在通带(2～3.2GHz、4.3～5.3GHz和6.2～14GHz)频段范围内满足电压驻波比小于2,在3.2～4.3GHz和5.3～6.2GHz两个频段内同时具有陷波特性,并且,天线在通带频段内呈现良好的辐射特性.文末结合天线的实测阻抗曲线给出了一个概念性电路,定性地解释了陷波特性的工作原理.     

5G 毫米波三频单阶 ISGW 腔体滤波器设计

本文提出了一种紧凑的三频单阶集成基片间隙波导( ISGW)腔体滤波器。 为了限定腔内模式数量,通过分析ISGW 腔模的谐振频率关系,设计了一个腔内只有三个谐振模式的 ISGW 腔体。 为了改善频段之间的带外抑制同时提高频率选择性,提出了新颖的三频单阶滤波响应耦合拓扑,然后在研究该腔体内的腔模位于四个端口处的耦合关系的基础上,设计了不同于传统输入输出端口的位置关系,其输入输出端口各有一个“U”型槽,呈 90°布局作馈电结构。 最后得到了三个通带内只有一个谐振模式的三频单阶腔体滤波器。 对该滤波器进行了建模、仿真和构造,然后利用网络分析仪测量了其端口反射传输系数。 测试结果表明,该滤波器的三个频段的中心频率分别为 f01 = 24. 25 GHz、f02 = 27. 57 GHz 和f03 = 31. 14 GHz;插入损耗(IL)分别为IL1 =1. 58 dB、IL2 = 1. 07 dB和IL3 =2. 51 dB;有限传输零点(FTZ)分别为FTZ1 =20. 55 GHz、FTZ2 = 26. 20 GHz、FTZ3 = 29. 37 GHz 和 FTZ4 = 33. 17 GHz;频段之间的带外抑制优于 13 dB。 测量结果与仿真结果之间存在一定的频移,但相对带宽优于仿真结果。 相比较传统滤波器器件,该款滤波器具有设计频段高、在毫米波频段带外抑制水平高、频率选择性强、整体体积小和质量轻等优势。     

小型化双频圆极化天线设计

为减少多径损耗、抗极化失配并同时满足无线设备对小型化、多频段的需求,提出了一种小型化、宽轴比的双频圆极化天线。天线采用相对于馈线不对称的矩形接地板,实现Wi-Fi(5.15～5.35 GHz)频段圆极化辐射。在此基础上,通过对接地板进行切角处理并刻蚀两个宽度不等的L形缝隙,在不改变天线尺寸的情况下产生低频谐振频率,使天线同时工作在UHF(840～960 MHz)频段,并具有小型化特性。通过在接地板上加载两个高度不等的矩形枝节以及在圆形辐射贴片上刻蚀臂长不等的斜十字形槽,拓宽低频轴比带宽并降低两个频段的轴比值,实现宽轴比的双频圆极化辐射天线。天线最终尺寸为60 mm×60 mm×1.6 mm。仿真与测试结果表明：天线的相对阻抗带宽分别为62.6%(0.79～1.51 GHz)和34.1%(3.84～5.42 GHz),3 dB轴比带宽分别为108.1%(0.34～1.14 GHz)和7.2%(5.08～5.46 GHz),具有良好的辐射特性,可应用于UHF和Wi-Fi频段。     

具有三陷波特性的类Sierpinski分形超宽带天线

为避免窄带通信系统对超宽带(ultra-wideband,UWB)系统的干扰冲突,提出一款具有三陷波特性的类Sierpinski分形UWB天线.辐射贴片采用圆环与五角星形嵌套迭代的2阶类Sierpinski分形结构,并采用缺陷地结构接地板以实现良好的UWB特性.通过在分形结构的上部添加对称倒L形开路枝节,在微带馈线两侧添加对称L形开路枝节,并在馈线处刻蚀倒π形窄缝隙产生了4.5～4.8 GHz、7.2～7.8 GHz和8.0～8.5 GHz三个频段的陷波特性.仿真和实测结果表明,天线在3.1～18.1 GHz的频段内,可有效抑制国际卫星波段、X卫星波段和国际电信联盟波段等窄带系统的干扰.该天线除滤波频段内,在通带频段内有较稳定的增益和全向辐射特性,可用于各种UWB系统中.