一种基于SIW和缺陷地面结构的新型带通滤波器

通过介绍一种新型的基于基片集成波导(Substrate Integrated Waveguide,简称SIW)技术和开口谐振环(Split-Ring Resonator, 简称SRR)缺陷地面结构(Defected Ground Structure, 简称DGS)的带通滤波器,基片集成波导技术具有高通传输特性,加载开路枝节的SRR-DGS级连周期结构具有低通传输特性.设计了中心频率在6.05 GHz的带通滤波器,仿真结果表明:在5.4～6.7 GHz内,带内插损优于0.1 dB.     

半模基片集成波导无线局域网带通滤波器

为了解决传统无线局域网(WLAN)滤波器体积大和插入损耗高的问题,本文利用半模基片集成波导(HMSIW)的高通特性与缝隙的带阻特性,提出了体积小、插入损耗低以及带外抑制度高的带通滤波器.通过对HMSIW滤波器结构分析和仿真优化,结果表明:该带通滤波器其中心频率为2.445 0GHz,3dB频带宽度为0.119 6GHz.带内插入损耗优于传统WLAN带通滤波器,比传统WLAN带通滤波器的插损小了20.45%;带内回波损耗小于-26.945 8dB,比传统WLAN带通滤波器的回损提高了54%.在2.15GHz和2.733 5GHz处的带外抑制度分别达到-22.483 0dB和-31.808 3dB,尺寸仅为24mm×28mm,比传统WLAN带通滤波器的体积减小了74.99%.     

高性能毫米波CSRR-SIW带通滤波器研制

基于集成无源器件(Integrated Passive Device, IPD)技术,研制了一款工作于毫米波频段的基片集成波导(Substrate Integrated Waveguide, SIW)带通滤波器。在SIW顶层金属上加载2个对称的并联互补开口谐振环(Complementary Split-Ring Resonator, CSRR),为带通滤波器提供了良好的带外抑制效果。测试结果表明,研制的带通滤波器在3dB频带(35.8～56.6 GHz)范围内的最低插入损耗为1.07 dB,回波损耗在38.1～55.8 GHz频带内小于-10 dB,带外抑制在65.5 GHz频点达到-33.6 dB。     

基于介质销钉的基片集成波导带通滤波器的设计

滤波器是微波毫米波电路中的重要部件.基片集成波导技术使得包括平面电路、接头和矩形波导在内的完整电路可以以平面的形式集成在标准印刷电路板上.本文将中心介质销钉引入基片集成波导之中,构成新型带通滤波器.论文中分别基于金属销钉和介质销钉设计了两个带通滤波器,Ansoft HFSS数值结果说明这两种方式构成的滤波器均能较好地满足设计指标,说明文中的方法是行之有效的.     

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．     

一种三频带微带带通滤波器的设计

为了满足射频前端系统对滤波器的小型化、多频带、高集成度等性能的需求,设计并制作了一种三频带微带带通滤波器,它是由多个弯折型谐振器串联而成,可在DC～4.5GHz的工作频段内实现三频带带通滤波的功能,整体结构尺寸为40mm×15mm.利用有限元仿真软件HFSS建立三维结构模型,通过参数扫描获得带通滤波器最佳性能指标,并利用矢量网络分析仪进行测试.测试结果表明,该滤波器的三个中心频率分别为2.23,2.83,4.05GHz,插入损耗为0.91dB@4.05GHz,带外抑制为45.64dB@1.18GHz.该微带带通滤波器性能良好,测试结果与仿真结果基本一致.     

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。     

基于非对称SIR的小型化双频带带通滤波器设计

为了实现移动基站的小型化双频带带通滤波,基于非对称阶梯阻抗谐振器(SIR),提出了两个通带中心频率和带宽均可调节的小型化双频带带通滤波器的设计方法,设计并制作了用于移动基站的0.9 GHz和1.8 GHz的双频段滤波器,测试结果与设计原理符合. 该滤波器由2个加入了内部准集总短截线的开放式SIR组合而成,并由它们谐振产生2个不同的通带,其中第1个通带中心频率只取决于外部SIR的参数尺寸,而第2通带中心频率则要同时取决于外部SIR和准集总短截线的参数尺寸. 最后设计制作了一个工作在移动基站0.9 GHz和1.8 GHz的双频带带通滤波器,其滤波器尺寸为24.76 mm×13.5 mm,并对其性能进行了测试. 实验结果表明,仿真S参数和测量结果符合良好,从而验证了这种设计方法的有效性.     

基于ADS设计平行耦合微带线带通滤波器

探讨频率对微带线带通滤波器的影响．通过分析平行耦合微带线带通滤波器的电路结构．提出了一种消除滤波器带宽偏离指定设计带宽和在截止频率附近缓和通带内电压驻波比波动过大的方法．在此基础上阐述了设计平行耦合微带线带通滤波器的流程以及相关参数的计算方法．最后基于ADS给出一个中心频率为10GHz的滤波器的设计实例及其仿真分析结果．验证了此方法的正确性和可行性．     

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.     

采用复合左右手结构的微型基片集成波导滤波器设计

为了降低滤波器尺寸以适应sub-6 GHz小型化便携式通信设备的要求,提出一种新型锯齿形的叉指电容复合左右手结构,从而提升传统矩形叉指复合左右手结构的耦合电容。相比于传统结构,该新型结构增大了叉指电容值,降低了谐振频率,减小了滤波器的尺寸,可为sub-6 GHz无线通信系统提供工作频段仅为3.3~3.5 GHz的微型滤波器。为了进一步验证新型滤波器的设计理论和性能,设计、加工一款基于该结构的微型化基片集成波导(SIW)滤波器。测试结果表明：改进型结构滤波器的中心频率为3.35 GHz,工作带宽为200 MHz,插入损耗为2.4 dB,滤波器尺寸仅为10.0 mm×7.4 mm;相较于传统复合左右手结构滤波器（中心频率为6.8 GHz）,该滤波器的中心频率降低了50%。新型锯齿形叉指复合左右手结构能有效降低射频滤波器的工作频率,减小滤波器尺寸,适用于工作在6 GHz以下频段的微型滤波器设计。     

左手媒质微波空间滤波器特性和设计

首次提出一个用左手媒质设计的微波空间滤波器。左手媒质是一种人造媒质,在某一微波波段内其介电常数和磁导率同时为负值。利用左手媒质的特殊性提出了一个设计空间带通滤波器的方法,并给出一种频率为9.9~10.1GHz的带通滤波器设计。该滤波器具有用通常材料无法达到的优异的特性。     

4GHz微波集成带通滤波器设计

本文从微带耦合线的特性出发,提出微带滤波器设计公式应考虑带边频率的必要性,并介绍了这种设计方法的设计公式和设计步骤。通过对一个4GHz 带通滤波器的设计和制作,讨论了微波微带滤波器的调谐问题、△l 的修正问题和微带线的 Q值问题。指出了设计制作高质量微带滤波器应注意的问题。     

新型SCRLH传输线结构在滤波器设计中的应用

提出了一种新型的简化混合右左手(SCRLH)传输线(TL)结构,并根据周期性理论对该结构的色散和阻抗特性进行了分析,结果表明: 该结构在通带内衰减常数为零,并且带内特性阻抗的分布平滑; 带外特性阻抗为纯虚数,电磁波传播被抑制．给出了利用该SCRLH TL结构综合带通滤波器的方法,并基于该综合方法设计了中心频率为6.85GHz、相对带宽约为110％的超宽带带通滤波器,理论分析、全波仿真和实物测量结果吻合良好．     

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.     

基于半波长槽线的宽带带通滤波器设计

提出了一种基于半波长槽线的宽带带通滤波器的设计方案。首先给出该种滤波器的物理结构和对应的等效传输线模型;其次依据电路模型进行理论分析,从预先确定的电路响应特性推导出带通滤波器的电参数;最后通过建立电磁仿真和电路板制作验证方案的可行性。采用以上方法设计了一个中心频率为3GHz、频带宽为100%的宽带带通滤波器。传输线模型、电磁仿真与实物测量结果表明:该方案准确快速,可显著缩短滤波器的设计周期,并实现滤波器的宽带宽和低插入损耗特性。     

基于三线耦合结构的具有灵活带宽的紧凑型平衡式输入无反射带通滤波器（英文）

本文提出一种基于三线耦合结构的具有灵活带宽的紧凑型平衡式输入无反射带通滤波器。在差模模式下,带通响应由三线耦合结构实现,同时三线耦合结构的输入耦合馈线被输入吸收网络复用。带通滤波部分和吸收部分实现了良好的融合,有效地减小了电路尺寸,并且两部分的带宽独立可控,进而使得该滤波器的差模响应带宽具有灵活可控的特性。此外,首次对两部分的带宽比进行详细分析,以获得通带平坦度与无反射性能的良好折衷。因此,该协同设计的输入无反射差模带通响应具有易于优化的特点。同时,输入端的吸收网络还实现了宽频带内的共模噪声吸收。为了验证该设计方法,设计了一款尺寸为0.52λ×0.36λ的平衡式输入无反射滤波器,测量范围为0–7.0 GHz。测得差模响应的中心频率为2.45 GHz,3dB相对带宽为31.4%。实测和仿真结果展现了良好的一致性,并且该滤波器具有0.43 dB的低插入损耗、较宽的差模上阻带（超过20dB的抑制水平至2.72倍频）以及宽带的差模无反射和共模噪声吸收（吸收相对带宽为285.7%）等优点。     

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.