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.     

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。     

一种新型的HMSIW宽带带通滤波器

提出一种基于半模基片集成波导和缺陷地结构的新型宽带带通滤波器,将半模基片集成波导的高通特性与改进的哑铃形缺陷地结构的低通特性结合,实现了一种宽带小型化的带通滤波器。仿真与测试结果表明,该滤波器中心频率为5.3 GHz,相对带宽为53%,通带范围内插入损耗小于1.6 dB。该滤波器具有宽带小型化,容易集成等优点。     

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。     

Ka波段基片集成波导带通滤波器的设计

基片集成波导(SIW)是近年发展起来的一种新型微波传输结构。应用基片集成波导技术,通过实现耦合腔间的正负耦合,设计了应用于毫米波的交叉耦合滤波器。经三维电磁仿真,通带回波损耗大于22 dB,最小插入损耗小于1.5 dB。仿真结果表明该滤波器具有极高的实际应用价值。     

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。     

基于互补裂环谐振器的集成波导双工器设计

提出了一种基于圆形互补裂环谐振器的新型基片集成波导双工器。该款双工器工作在C波段,两个通道滤波器的工作频率均低于基片集成波导谐振腔的截止频率,由此达到小型化的目的,通道滤波器的体积较传统基片集成波导滤波器缩小约30%。圆形互补裂环谐振器较方形互补裂环谐振器的小型化效果好,并且更易设计。文中提出了一种新的增加通道隔离度方法,即在两个互补裂环谐振器之间切开一个缝隙。该款双工器已被加工成实物,实测两通道插入损耗为1.75 dB(@3.92 GHz)和1.62 dB(@4.62 GHz),隔离度＞37 dB,实测数据和仿真结果吻合。     

小型化窄边单脊波导滤波器设计

通过仿真分析了窄边单脊波导的基本特性,采用所加脊不贯穿整个波导纵向的形式作为单脊波导谐振器,组成直接耦合的切比雪夫带通滤波器,同时输入、输出采用了同轴馈电的方式,与标准波导滤波器相比,可大幅度减小滤波器的体积。最后得到的测试结果表明,该结构能很好地实现波导滤波器的小型化设计。     

基于SIW技术的毫米波滤波器研究与设计

基于基片集成波导（substrate integrated waveguide,SIW）结构设计了两款四阶的耦合带通滤波器,使用三维全波电磁场仿真软件HFSS对设计的两款滤波器进行了仿真设计和优化.由仿真结果分析得出,两款滤波器的工作频率均位于毫米波频段.第一款SIW滤波器实现了切比雪夫型响应,中心频率为20 GHz,带宽为2 GHz,通带内的插入损耗低于1.5 dB,回波损耗低于-20 dB,在阻带中对信号的衰减程度可以达到50 dB.第二款SIW滤波器实现了准椭圆函数型的响应,中心频率为29.1 GHz,带宽为300 MHz,通带内的插入损耗低于1 dB,回波损耗低于-20 dB,在通带到阻带的过渡中实现了两个陷波点.仿真结果表明,在毫米波滤波器设计中引入SIW结构,有利于优化滤波器尺寸,得到较好的滤波器性能指标,是毫米波滤波器发展的一个重要方向.     

基于CSRR-QMSIW谐振器的双通带滤波器的设计

为满足滤波器在双频带通信系统中发展的要求,提出了一种基于1/4模基片集成波导(QMSIW)加载互补开口谐振环(CSRR)的新型双通带滤波器。根据CSRR谐振器的传输特性,实现以其谐振频点为中心的第一个通带;设计QMSIW谐振腔的边长,实现以该腔体谐振频点为中心的第二通带;设计QMSIW腔体间的耦合方式,在两通带之间和高阻带处各引入一个传输零点,加强两通带隔离度和带外抑制。设计了一款两通带的中心频率分别为8.1 GHz和11.5 GHz,且有效尺寸仅为15 mm×8 mm,插入损耗低于0.4 dB,高阻带衰减达64 dB,两通带隔离度达46 dB。     

波导带通滤波器与微带转换装置的设计

利用三维仿真软件HFSS首先设计了K波段7阶电感E面带通波导滤波器,以及波导-微带转换器.其中波导滤波器的中心频率为19 GHz,带宽为3 GHz,带内损耗小于0.1 dB,端口反射小于-20 dB;而波导-微带的转换器在16～20.8 GHz的带宽内端口反射小于-20 dB,带内损耗小于0.1 dB.然后将两者有效结合为一体,其工作带宽为17.5～20.5 GHz,带内损耗为0.3 dB,端口反射小于-15 dB,带外抑制小于-30 dB,可以满足实际系统应用的需求.     

A V-band planar narrow bandpass filter using a new type integrated waveguide transition

A surface mountable planar narrow bandpass filter is proposed and demonstrated at V-band. The filter is constructed using an integrated waveguide in an alumina substrate employing a novel microstrip line to waveguide transition. The insertion loss per one transition is less than 0.1 dB over 43 to 73 GHz. A fabricated three-pole Chebyshev filter exhibits an insertion loss of 3 dB with a 3.3% bandwidth at a center frequency of 62 GHz and the return loss is better than 15 dB in the passband.     

基于DSCSRR带通滤波器设计

为提高带通滤波器的选择特性,文章基于逆开口谐振环(CSRR)的构造思路,首先提出一种菱形逆开口谐振环(DSCSRR),并对其左手特性加以证明;然后详细研究了改变其结构参数对DSCSRR传输特性的影响程度;最后设计了一款基于DSCSRR带通滤波器并对所设计的滤波器进行了实物加工和实验测量,测量结果与仿真结果表明,所设计滤波器的中心频率为4.02GHz,选择特性为170dB/GHz,带内抑制小于15dB。该新型滤波器不仅具有选择特性高,而且具有体积小、设计简单等优点。     

基于双层扇形基片集成波导的双频平衡滤波器

提出了一种表面刻有一对互补开环谐振器(CSRR)的45°扇形基片集成波导谐振腔(SSIWR),设计并制作了一款结构紧凑且具有高选择性的双层双频平衡带通滤波器.分别利用具有带通特性的CSRR和谐振腔内的TM220模实现了差模双频响应;模式间的耦合以及缺陷地结构(DGS)的引入使得滤波器在通带附近产生4个传输零点,提高了带...     

X波段SICL小型化带通滤波器的设计

为有效减小X波段滤波器的尺寸,减小通带损耗,对基片集成同轴线(SICL)结构进行了研究,提出一种阶跃阻抗(SIR)型SICL带通滤波器,并针对SICL谐振腔与其他平面电路的连接设计了一种由共面波导(CPW)向SICL谐振腔提供激励的平面结构,以便滤波器的测量。仿真结果表明,滤波器通带特性优异,其中心频率为10 GHz,带宽为1.5 GHz,尺寸为13 mm×7 mm,插入损耗为-0.8 dB。     

一种基于正方环形谐振器的新型宽带带通滤波器

本文设计了一种紧凑型、宽通带、宽阻带的微带带通滤波器。该滤波器的设计是基于带有两个开路调节支节的正方谐振环。基于紧凑性的考虑,改变了传统方环谐振滤波器的馈电点和开路调节支节的位置,以便对谐振环进行折叠处理。这种改变并不影响谐振环的奇偶模特性。在输入和输出端口,通过两个叉指耦合结构对滤波器进行馈电,这种馈电方式增加了滤波器阻带的带宽和抑制度。滤波器的中心频率为4GHz,相对带宽为45％,通带内的回波损耗小于-12dB,群时延小于0．8ns,1-2．9GHz阻带抑制度大于12dB,5．3～7GHz阻带抑制度大于18dB。     

一种应用于12 GHz的AlN多层陶瓷外壳

以AlN材料为陶瓷基材,采用陶瓷绝缘子的射频传输端口结构及陶瓷焊球阵列封装形式,结合多层陶瓷加工工艺,设计并制备了一款可封装多个芯片的X波段AlN陶瓷外壳。采用应力仿真软件对外壳进行结构设计,利用电磁仿真软件对该外壳的射频端口进行仿真优化。采用微带线直接穿墙形式,设计了共面波导-带状线-共面波导的射频传输结构,并与陶瓷外壳进行一体化设计和制作。利用GSG探针对外壳样品进行测试,实测结果表明,在0~12 GHz频段内,外壳射频端口的插入损耗不小于-0.5 dB,回波损耗不大于-15 dB,AlN一体化外壳尺寸为10.25 mm×16.25 mm×4 mm,可广泛应用于高频高速信号一体化封装领域。