基于DGS结构的超宽带带通滤波器

基于双开口-互补开环谐振器的缺陷地结构(DGS),设计了一个结构紧凑的基片集成波导(SIW)超宽带带通滤波器。通过调整蚀刻在SIW底面的双开口-互补开环谐振器,SIW表面的共面波导与腔体之间的耦合,同时在阻带获得3个传输零点,以得到较好的频率选择性和良好的带外抑制。经过仿真优化及实物制作,测试结果表明,该滤波器工作在7.2GHz,相对带宽28%,带外抑制良好,仿真与测试结果吻合。     

SIR实现的新型毫米波UWB滤波器

提出了一个用阶跃阻抗谐振器(SIR)实现的毫米波超宽带(UWB)滤波器。滤波器的基本单元是一个由半波长微带线谐振器和SIR组成的三模谐振器。该谐振器采用SIR结构,从而达到阻带宽、结构紧凑,且能很好地改善带外抑制。为了进一步改善阻带特性,该三模谐振器与半波长谐振器平行耦合形成新型的滤波器。该滤波器有多个传输极点和传输零点,形成陡峭的通带边缘特性和很宽的阻带。实验测得滤波器的-3 dB相对带宽为35.7%,通带内的插入损耗约为-1.7 dB。插入损耗低于-17 dB的高频端阻带可到76 GHz。滤波器的仿真结果和测试结果基本吻合。     

一种槽线扰动的基片集成波导双模滤波器

该文提出一种新型小型化基片集成波导(SIW)双模滤波器。通过使用正交的输入输出馈线,和一段倾斜的槽线来扰动腔体的两个简并模,滤波器能产生两个传输零点(TZ)。采用该方法设计了一个中心频率为15 GHz,带宽为350 MHz的基片集成波导双模滤波器。该滤波器结构简单,成本低廉,易于加工。测试结果和仿真结果吻合,较好地验证了设计的可行性和有效性。     

一种改变交叉耦合极性的新方法

提出了一种用传输线在微带交叉滤波器和腔体交叉滤波器中实现交叉耦合极性改变的新方法。在微带交叉耦合滤波器中运用180°电长度的传输线实现源与非相邻谐振器的耦合,可使交叉耦合极性由容性变为感性。在腔体交叉耦合滤波器中,使用180°左右电长度的传输线,可使传输零点从阻带高端移动到阻带低端。讨论了不同电长度的传输线对交叉耦合的影响,通过调节传输线的电长度,控制传输零点的位置,提高滤波器的带外抑制。这种改变耦合极性的方法,可以用同一耦合方式获得任意位置的传输零点,给滤波器设计提供了更大的自由度。     

新型高选择性双模宽带带通滤波器设计

首先利用阶梯阻抗谐振器和交叉耦合馈线结构设计了一种带宽达73．2％新型双模带通滤波器。该谐振器在通带内产生两个可调模式,馈线结构在阻带对称产生两个传输零点。接着在馈线上加载短路线,使原有的两个传输零点向截止频率靠近,并在上阻带新增一个零点,从而在保持原滤波器通带性能的同时提高了频率选择性和上阻带特性。通过对比两个滤波器S参数进一步验证改进效果。最后制作测试了该短路线加栽的滤波器,仿真和实测结果吻合良好。     

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。     

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。     

双膜基片集成波导（SIW）带通滤波器的设计与仿真

根据多模激励的单腔体谐振器原理以及基片集成波导（SIW）高Q值、低损耗、大功率容量的特点．提出了一种新的SIW方形腔体双膜滤波器的设计方法。该方法通过在SIW腔体两个对称角上切角作为微扰来使简并模式分离并产生耦合．从而形成了中心频率在4．95GHz的窄带带通滤波器,并最终采用直接过渡方式实现了SIW到微带的转换。     

阶跃阻抗谐振器及三阶交叉耦合带通滤波器设计

本文首先分析了三阶阶跃阻抗谐振器的谐振特性。然后用这样的谐振器单元组合构成三阶交叉耦合带通滤波器,该滤波器能在通带的高端产生一个传输零点,提高阻带的抑制效果。仿真结果与设计指标基本吻合,证明了设计的正确性。     

一种宽阻带窄带腔体滤波器的设计

该文介绍了一种窄带带通腔体滤波器的原理和设计方法,通过加载电容原理,使滤波器的寄生通带远离通频带,并设计了带哑铃型横杆的谐振器结构,在谐振器连接点形成电压驻波零点,从而进一步抑制滤波器的寄生通带,实现了具有宽阻带的带通腔体滤波器。最后,利用微波仿真软件CST设计了一款中心频率为2.45 GHz,相对带宽为4.08%的窄带带通腔体滤波器。仿真结果表明,滤波器带外抑制高,阻带范围宽,通带内驻波良好,满足设计指标要求。     

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.     

双模方形谐振腔增益均衡器的设计与实现

针对均衡器小型化、高Q值的应用需求,提出并设计了一个工作在Ku波段的双模方形基片集成波导谐振腔均衡器.设计了两个正交的耦合缝隙,在谐振腔中激励起简并模TE₂₀₁和TE₁₀₂;使用金属柱微扰其中一个模式,实现独立调节该模式的谐振频率,并且频率调节自由度高;研究了薄膜电阻的加载位置,实现独立调节两个模式的衰减量和Q值;分析了双模谐振腔级联后谐振频率偏移量及可调性,给出了双模谐振腔均衡器的分析和设计方法.相比于传统单模谐振腔均衡器,该结构均衡器保持了原有的工作性能,并减少了一半数量的谐振腔,使得结构更加紧凑.测试结果与仿真结果吻合,最大误差0.4dB.     

双/三模基片集成波导和共面波导混合结构滤波器设计

针对微波带通滤波器小型化、高性能的应用需求,提出使用双/三模方形基片集成波导和共面波导混合结构设计带通滤波器.通过改变双模基片集成波导中TE₁₀₂和TE₂₀₁的谐振频率和外部耦合的强弱,可实现具有近似椭圆、非对称和无传输零点响应的双模滤波器;两个相同尺寸的共面波导作为谐振器蚀刻在基片集成波导表面,与TE₁₀₂和TE₂₀₁共同形成一个通带,设计具有多样性响应的四阶滤波器.在具有非对称响应四阶滤波器的基础上,使主模TE₁₀₁频率移动到该通带附近,设计更宽带宽的五阶滤波器.并对设计的滤波器进行加工和测试.测试结果与仿真结果吻合,表明了该混合结构设计高性能滤波器方法的可行性.     

基于L型槽结构的小型化SIW滤波器

为了解决传统基片集成波导(SIW)滤波器在通信电路中占用空间较大的问题,提出一种新型的开槽方法实现了小型化SIW滤波器.通过在四分之一模基片集成波导(QMSIW)谐振腔的顶层金属板上蚀刻L型谐振槽,利用开槽扰动的模移技术原理,使QMSIW腔的谐振基模被移动到低频处.基于此,设计了一款中心频率为2.6 GHz,相对带宽为...     

基于不同边界条件的SIW谐振腔导模场分析及应用

总结了完备的六种不同边界条件的基片集成波导(SIW)谐振腔结构体系.基于镜像原理和亥姆霍兹方程,给出而不同边界条件下SIW谐振腔的导模场的闭式解.分析了所有边界条件下的谐振腔的场分布,与全波仿真分析、传输线模型法和空腔模型理论给出的结果一致.给出了各种边界条件下SIW谐振腔的谐振频率计算公式.基于提出的传输线附加额外的两个边界条件与谐振腔等效的原理,分析了在SIW谐振腔内,TE模、TM模与TEM模的共存机理.阐述了不同边界条件下的SIW谐振腔的演变关系.最后设计了基于不同边界条件的SIW谐振腔结构的双模带通滤波器和均衡器,该滤波器的两个模式,TE100(TEM模式)和TE102独立可调.器件的实测结果与仿真结果一致,验证了理论分析的正确性,为微波器件的小型化设计提供了思路.     

基于柔性LCP基板的SIW带通滤波器设计与实现

液晶高分子聚合物(LCP)以其优异的高频特性而被广泛应用于高频无源器件设计以及封装基板制备.文章利用LCP基板设计并实现了一款结构紧凑、中心频率20 GHz、相对带宽为30％、带内损耗小于2 dB的基片集成波导(SIW)带通滤波器.通过在SIW谐振腔短边垂直方向引入微扰金属通孔,实现了谐振腔主模中心频率从16 GHz上...     

Miniaturized Bandpass Filters With Double-Folded Substrate Integrated Waveguide Resonators in LTCC

This paper proposes miniaturized bandpass filters with double-folded substrate integrated waveguide (SIW) resonators using multilayer low-temperature co-fired ceramic (LTCC) technology. Formed by inserting a metal plate with two orthogonal slots into the cavity, the double-folded SIW resonator is used for the circuit size reduction with its footprint about a quarter of the conventional ${rm TE}_{101}$ mode. With LTCC technology, there is more flexibility to organize the cavities of filters because of the 3-D arrangement. The vertically stacked cavities are coupled by “L”- or “U”-shaped slots, and if arranged horizontally, by an inductive window on the common sidewall or a suspended stripline between the cavities. Through experimental measurements and simulations at both the $Ka$- $V$ -bands, it has been demonstrated that the proposed filter has compact sizes and good frequency responses. The area of the fully stacked Chebyshev filter has 88% size reduction in comparison with a three-pole planar waveguide filter, while the vertically stacked quasi-elliptic filter has 74% size reduction in comparison with a four-pole planar waveguide filter.      

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。     

采用新型介质集成波导腔的小型双频滤波器

提出了一种新式的横电磁波-基片集成波导(TEM-SIW)谐振腔。这种TEM-SIW谐振腔由经典的基片集成波导(SIW)腔发展而来。通过在SIW腔的中心位置加入短路销钉,将SIW腔体的上金属平面与腔四周导体壁开路构成TEM-SIW腔。相同谐振频率下,单个TEM-SIW腔的面积可以减小到传统的SIW谐振腔面积的9.5%。分析了主模式工作情况下TEM-SIW谐振腔和传统的SIW谐振腔的结构以及腔内的磁场分布。由于其磁场分布与工作在TEM模式的电容加载同轴腔相似,因此,基于这种谐振腔的滤波器可以很方便的借鉴经典的电容加载同轴腔滤波器的耦合结构和综合设计技术。最后,设计了一个基于TEM-SIW腔的三级双频滤波器,其性能已经通过了数值仿真和实验验证。