微带交叉耦合滤波器的简化设计

主要研究微带交叉耦合滤波器的简化设计。通过约束传输零点之间的关系,简化了带通滤波器交差耦合的拓扑结构,同时又较好保持了带通滤波器带外的抑制能力。在利用微带结构实现时,采用了谐振器顺序耦合的结构,降低了滤波器微调的难度。同时在第一和第四谐振器间增加一段传输线以引入交叉耦合,通过调整引入传输线的位置等可调整相应传输零点的位置,增加了滤波器设计的灵活性。仿真结果验证了相关方法的有效性。     

交叉耦合盒式结构微带带通滤波器设计

设计了一种交叉耦合盒式结构微带带通滤波器。采用耦合矩阵方法对交叉耦合盒式结构带通滤波器频率响应特性进行了分析,并且在此基础上研制了一种基于E型双模谐振器的非对称响应带通滤波器。滤波器中心频率为6.4 GHz,带宽为0.8 GHz,最小带内插损为1.9 dB,两个传输零点分别位于4.5 GHz 和7.6 GHz,上下阻带抑制度分别大于35dB、47dB。滤波器有效尺寸约为0.34λg *0.43λg。该滤波器具有结构紧凑、带外抑制度高、选择性高的优点。     

基于折叠双模谐振器结构的微带带通滤波器

设计了一种采用折叠双模谐振器结构的新型双模微带带通滤波器。通过在折叠双模谐振器两侧加载交叉耦合结构,使通带两端产生一对传输零点。实验结果表明,该滤波器具有结构紧凑,体积小,损耗低,带外抑制性能好等优点,且其中心频率为3.65 GHz,通带为2.5～4.8 GHz,最大回波损耗优于-33.5 dB,最小插入损耗为-0.18 dB,实测结果和仿真结果相吻合。     

基于折叠双模谐振器结构的微带带通滤波器

设计了一种采用折叠双模谐振器结构的新型双模微带带通滤波器。通过在折叠双模谐振器两侧加载交叉耦合结构,使通带两端产生一对传输零点。实验结果表明,该滤波器具有结构紧凑,体积小,损耗低,带外抑制性能好等优点,且其中心频率为3.65GHz,通带为2.5~4.8GHz,最大回波损耗优于-33.5dB,最小插入损耗为-0.18dB,实测结果和仿真结果相吻合。     

基于CQ拓扑的三通带滤波器的设计

提出和设计了一个三通带带通滤波器,采用CQ拓扑和缺陷地结构,产生了8个传输零点,获得了高频率选择和带间隔离。半波长阶梯阻抗谐振器(SIR)设计为同时谐振在第1、2和3通带的公共谐振器,公共谐振器和分别谐振在第1、3通带的1/4波长谐振器(QWR)组合构成CQ拓扑结构。同时,阴刻在地表面的缺陷地结构提高了调节耦合系数的自由度,便于调节耦合系数来满足特定要求。设计、加工和测量了工作在2.4GHz、3.4GHz和5.5GHz的三通带滤波器,测试结果和仿真结果的一致性证明了提出的设计方法的可靠性。     

基于非谐振节点的盒型拓扑结构基片集成波导滤波器设计

针对微波带通滤波器小型化、高性能的应用需求,提出使用单模和双模基片集成波导谐振器相结合设计广义切比雪夫带通滤波器.该结构可实现盒型拓扑结构,并且双模基片集成波导谐振器中的主模TE₁₀₁作为非谐振节点提供一条额外的交叉耦合路径,并能增加一个有限的传输零点;该结构不需要传统负耦合结构就能实现两个有限传输零点,并且该传输零点可以位于通带上方或下方,具有设计灵活的特点.为了进一步提高滤波器的选择性,研究了在四阶滤波器上蚀刻互补开环谐振器设计拓展的盒型拓扑结构滤波器,并实现五阶滤波功能三个有限传输零点.为了验证结构的合理性,设计了两款中心频率为10GHz的对称和非对称响应的四阶滤波器、一款中心频率为5.8GHz的五阶滤波器,并给出相应的含非谐振节点的盒型拓扑结构耦合矩阵进行验证,最后进行加工和测试.耦合矩阵响应、仿真和测试结果一致性较好,表明了该结构设计高性能滤波器的可行性.     

S 波段高性能微型滤波器的研究

应用LTCC多层耦合带状线谐振器和交叉耦合传输零点原理,在改进的三维梳状带通滤波器结构中引入交叉耦合,增强非相邻谐振级间的交叉耦合;在2、4谐振级间引入Z字形导体层,通过调节Z字形控制传输零点位置;同时适当调节加载电容大小,有效减小了滤波器体积,实现了高次谐波抑制、边带陡峭和通带内线性相位.采用低温共烧陶瓷(LTCC)技术设计制作了中心频率为3GHz,通带为200MHz的微型带通滤波器.实验和仿真结果表明,该滤波器的中心频率插入损耗小于2.6dB,阻带抑制高于40dB,边带陡峭,尺寸仅为4.8mm×4.2mm× 1.5mm.成品率高达85％.     

X 波段微带交叉耦合带通滤波器的设计

耦合谐振电路在微波滤波器的设计,尤其是在窄带滤波器的过程中起着非常重要的作用。本文采用 基于耦合系数和外部品质因数的耦合谐振电路滤波器的方法设计了X 波段的开环交叉耦合微带带通滤波器。由于 引入非相邻谐振器之间的交叉耦合,在滤波器的输入端口和输出端口之间有多个通路,这种多径结构能在有限频率 处产生多个传输零点,而且通过调整传输零点的位置,可以调整滤波器选择性和带内群时延性能。设计的滤波器在 介电常数为2. 2、厚度为0. 254mm 的RO5880 介质板上加工,测试结果显示,该滤波器具有结构简单紧凑、损耗低、选 择性高、带外抑制极佳的特点,具有较好的工程应用价值。     

基于λ/4和非对称λ/2谐振器的三阶微带滤波器设计

提出了一种基于电容加载 λ/4 梳状线谐振器和电容加载非对称 λ/2准梳状线谐振器的三阶耦合滤波器拓扑结构。利用奇偶模方法,给出并分析了整个滤波器结构的等效电路,由导纳矩阵可以得出传输零点的位置。实际制作了一个中心频率为1.83 GHz的三阶微带带通滤波器,相对带宽为9%,带内中心插损仅为1.45 dB,回波损耗优于14 dB。传输响应在通带两侧分别存在一个传输零点,有利于提高滤波器的选择性。实验结果表明,测试结果与仿真结果基本一致。     

新型CQ微带交叉耦合滤波器的设计与研究

提出了一种新型CQ微带交叉耦合带通滤波器结构的设计方法,并实现了工作于Ku波段的新型CQ交叉耦合滤波器。为进一步改善滤波器带外特性,通过对其中某些谐振器加入调谐枝节来实现对阻带第三个传输零点的灵活控制,可满足通信系统的应用。仿真与实验证实该滤波器带外的第三个传输零点可控,滤波器具有良好的选择性,相对带宽5.7%,具有良好的窄带效果;实测结果表明,第三个传输零点处的抑制度可达40 dBc,具有很好的阻带特性。     

新型高抑制波导滤波器设计

提出了一种新颖的波导带通滤波器设计。该滤波器是一个四阶广义切比雪夫滤波器,中心频率为9.93GHz,带宽为200 MHz,插损小于0.5 dB,带内回波损耗大于20 dB。谐振器为CQ结构,通过一个矩形波导膜片(一个不完全高度的导电杆),实现了交叉耦合,相比传统方法,产生一个额外的传输零点。由于在高端产生了两个零点,使得滤波器在阻带高端10.1 GHz处的带外抑制达到了35 dB以上。仿真实验证明了该设计方法能显著提高滤波器的带外抑制,对滤波器的小型化、高性能化有一定的意义。     

基于多层技术双通带Chebyshev滤波器综合设计

为了提高滤波器的选择性,实现小型化,采用多层板技术综合方法设计了一款双通带Chebyshev响应带通滤波器.利用组成上通带的半波长开环谐振器的空间交叉耦合引入两个有限频率传输零点,以提高滤波器频率选择性.同时,利用组成下通带的四分之一波长短路谐振器形成零度馈电混合耦合结构,生成另外两个传输零点,不但提高了通带隔离度,而...     

Ku 波段微带交叉耦合带通滤波器的结构与设计

基于广义切比雪夫滤波器综合理论,本文设计了一个Ku 波段微带发夹谐振型交叉耦合滤波器。该滤波器的拓扑结构为CQ 型。由于引入非相邻谐振器之间的耦合,在有限频率点处产生传输零点,这样不仅使滤波器具有更好的选择性,而且其结构更加紧凑,尺寸也大大缩小。本文通过HFSS 电磁仿真软件对其进行了优化设计。其仿真结果很好地体现了该滤波器的特性。与同阶数的传统滤波器相比,交叉耦合型滤波器具有更好的带外抑制特性,有较好的工程应用意义。     

基于频率变换的双通带腔体滤波器的研究

该文基于频率变换的方法设计了两种结构的双通带的腔体滤波器,一种是通过谐振器之间直接耦合实现的;另一种是在谐振器之间引入交叉耦合实现的,从而达到产生传输零点的目的。首先根据设计指标,采用频率变换的方法,计算得到谐振器间的耦合系数和外部Q值,然后利用Ansoft HFSS建立同轴腔体滤波器的模型并进行仿真,仿真结果与ADS中等效电路得到的理论结果基本吻合,从而验证了这种方法的正确性。最后通过对级联型结构与交叉耦合型结构双通带腔体滤波器的比较,得出后者比前者具有更好的带外抑制特性。     

直线型交叉耦合介质窄带滤波器的设计与制作

为了减小滤波器的体积和提高阻带衰减,研究了直线型交叉耦合介质窄带滤波器。介质滤波器由三个TE_(01δ)介质谐振器和两根倾斜45°或135°的金属杆组成,中间谐振器与两端谐振器互相垂直,金属杆位于相邻谐振器之间。分析了两根平行金属杆和正交金属杆产生传输零点的工作原理,并用传输路途相位差的方法来判断零点产生的位置。用HFSS仿真软件详细讨论了谐振频率、耦合系数和外部Qe值与滤波器结构参数的关系,优化了滤波器的结构参数。采用相对介电常数为45的介质陶瓷制作了两个三级介质滤波器,滤波器的中心频率分别为3.76 GHz和3.74 GHz,3 d B带宽分别为50 MHz和64 MHz,插入衰耗分别为0.77 d B和0.51 d B,传输零点分别位于低端和高端,偏离中心频率大约100 MHz,其衰减大于63 d B,测试的各项性能均达到了设计要求。     

一种新型多层低温共烧陶瓷三级带通滤波器

提出了一种新型多层低温共烧陶瓷(LTCC)三级带通滤波器的结构及其设计方法。首先,利用电磁场仿真软件对各谐振器的谐振特性,谐振器与外部电路的耦合特性,以及谐振器之间的耦合特性进行了分析,绘制出电路设计中需要的各种曲线。在此基础上得到三级切比雪夫响应带通滤波器的尺寸和频响曲线。其次,在第1和第3级谐振器之间引入交叉耦合,并通过改变该交叉耦合的强弱,在阻带中产生位置可调节的传输零点,从而显著地增大传输零点附近的衰减。通过上述场与路相结合的设计方法,获得了尺寸小、频率选择特性好的多层LTCC三级带通滤波器。     

基于硅基IPD技术的新型S波段带通滤波器设计

将无源器件内埋或集成在封装基板中,是射频系统级封装(SIP)的小型化面临的首要问题之一.基于硅基集成无源器件(IPD)技术,借鉴经典的级联四角元件(CQ)滤波器拓扑,提出一种四电感互耦结构.利用集总LC谐振器和分布式互感耦合原理,在交叉耦合节点处以加载电容的方式引入频变耦合节点,实现了一款新颖的S波段四阶带通滤波器,尺寸仅为1.5 mm×l mm,其通带内最小插损约为-3.5 dB@ 2.8 GHz,-1 dB带宽为2.63～2.96 GHz,在带外形成两个传输零点位置:-41.5 dB@2.29 dB@3.34 GHz.该滤波器结构形式新颖,可以整体集成到硅基板中,为射频系统级封装一体化集成提供支持.     

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.     

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。     

具有高带外抑制特性的滤波器天线集成设计

利用滤波器综合设计方法设计了一款新型的具有高带外抑制性的微带滤波器天线。滤波器天线由五个开口谐振环、平行耦合线和倒L 天线组成。设计思路是使用倒L 天线代替滤波器的最后一个谐振器,然后利用平行耦合线等效为导纳变换器将谐振器与天线进行耦合,从而设计出既有滤波性能又有辐射性能的滤波器天线。滤波器天线采用交叉耦合结构,在带外有两个传输零点,大大提高了滤波器天线的带外抑制能力。滤波器天线经过仿真和测试,结果显示其反射系数S11 <-10 dB 的相对带宽为8%(2.37 ~2.57 GHz),带内增益约1.6 dBi,传输零点在带外50 MHz 处,增益下降到-25 dBi,带外整体下降到-20 dBi 以下,带外抑制特性显著。