三陷波微带超宽带滤波器设计

旨在解决超宽带滤波器存在的尺寸偏大、陷波个数不足的问题,采用改进的多模谐振器以及新型缺陷接地结构,提出了一种具有三陷波和较好选择性的微带超宽带滤波器.设计谐振器在阶梯阻抗谐振器两侧和下方加载枝节,构建了超宽带滤波器的通带和两个陷波,并设计缺陷地面结构,在增加陷波的同时对陷波特性加以改善.经仿真显示,该滤波器通带带宽为2...     

基于E型谐振器的三陷波超宽带带通滤波器

针对超宽带系统中存在窄带信号干扰的问题,提出了一种加载E型谐振器的多模谐振器(Multimode Resonator,MMR)结构,采用内嵌开路枝节的方法设计了一款三陷波超宽带滤波器,并且通过调节内嵌开路枝节的长短,实现了双陷波的性能。该超宽带带通滤波器通带频带范围为3. 1~10. 2 GHz,通带内插入损耗小于1 d B,相对带宽为107%。其中,实现的三陷波滤波器的三个陷波中心频率分别为3. 8,5. 1和6. 6 GHz。通过调节内嵌开路枝节的长短,可以实现双陷波到三陷波之间的转换,仿真结果与理论分析一致。     

基于加载谐振器的陷波超宽带滤波器的设计

采用加载谐振器结构,设计了一款在8 GHz处具有陷波特性的超宽带滤波器,有效地避免了X波段卫星通信系统(7.9~8.395 GHz)的连续波对超宽带通信系统的干扰。在三模谐振器的基础上加载中心加载谐振器,通过调整加载谐振器的参数对陷波频率进行调控,使得滤波器在超宽带范围内产生陷波。利用HFSS进行仿真后结果表明,该超宽带滤波器的通带在2.5~10.3 GHz,通带范围内插入损耗在0.9 d B左右,带外衰减十分陡峭。其陷波中心频率发生在8.19 GHz,在陷波频段(7.98~8.40 GHz)范围内最小插入损耗低于–7 d B,具有良好的抑制水平,整体性能表现优良。实际测试结果与仿真结果基本一致,性能指标能够达到设计要求。     

基于倒π型谐振器的双陷波微型超宽带滤波器设计

针对传统的超宽带滤波器设计尺寸偏大和陷波深度不足的问题,提出了一种基于倒π型谐振器的双陷波超宽带滤波器。通过在超宽带滤波器两端加载宽型开路枝节在通带内形成传输零点,并在滤波器上方耦合倒π型谐振器,实现通带内的双陷波特性。选用高介电常数的基板材料大幅度缩小滤波器的整体设计尺寸,实现微型化设计。测试结果表明,该滤波器通带范围为2.9～12.0 GHz,通带内插入损耗在1 dB以内,在5.76～6.14 GHz和7.82～8.45 GHz陷波深度分别达到了-20.6 dB和-31.6 dB。测试结果和仿真结果基本一致,说明该滤波器在通带内能够有效地避免无线局域网WLAN信号(5.725～5.850 GHz)和X波段卫星信号(7.900～8.395 GHz)的干扰,为平面型陷波超宽带滤波器的设计提供了新的思路。     

基于H型缺陷地结构的超宽带带通滤波器设计

微波频段的宽带滤波器一般具有通带插入损耗大,带外抑制性差等问题,为了解决这个问题,采用具有慢波效应的缺陷地结构(DGS)和缺陷微带结构(DMS),设计了一种新型微波频段的超宽带滤波器。分别利用电磁仿真软件HFSS和平面印制板技术对其进行建模仿真和实物加工。实测与仿真结果良好吻合,带内插入损耗优于1.64dB,回波损耗优于13.93dB,通带范围在2.75~8.3GHz,实现相对带宽100.45%,高低阻带均抑制在-10dB以下,且该滤波器结构紧凑,体积小。     

基于折叠枝节加载多模谐振器的超宽带滤波器

针对超宽带滤波器的插入损耗和选择性问题,提出一种基于折叠枝节加载多模谐振器结构的超宽带滤波器。通过调节谐振器的阻抗比及电长度比,可以控制谐振频率。仿真与实验结果吻合良好,表明采用折叠枝节加载形式,可以使滤波器具有低插入损耗和良好的选择性。通带范围在2.9~10.7 GHz,带内插入损耗优于1 d B,实现相对带宽114%。     

一种中心枝节折叠的新型超宽带滤波器

为了改善超宽带滤波器存在插入损耗较大,带外抑制特性较差等问题。采用中心加载折叠枝节多模谐振器结构,设计了一种新型超宽带滤波器。改变该滤波器多模谐振器的参数,可调节谐振器的谐振频率。该滤波器整体性能良好,具有结构紧凑,尺寸小,插入损耗小及带外抑制特性好等优点。仿真结果表明,该滤波器的中心频率为6.85GHz,通带为3¹0.7GHz,实现相对带宽112%。实物测试结果与仿真结果基本一致。     

一种采用阶梯阻抗谐振器和缺陷地面结构共同实现的三通带滤波器(英文)

给出了一种采用枝节加载谐振器和缺陷地面结构实现的三通带滤波器。枝节加载谐振器采用交趾耦合实现了工作于2.45 GHz和5.25 GHz的两个通带,利用缺陷地面结构实现了工作于3.5 GHz的另一个通带,3个通带实现了独立设计。基于该方法,设制作了一个工作于2.45 GHz、3.5 GHz和5.25 GHz3个无线通信频段的三通带滤波器。实测和仿真结果对比验证了设计方法的有效性。     

带陷波特性的多模谐振超宽带滤波器设计

超宽带的频段是在3.1～10.6 GHz,中心频率是6.85 GHz。无线局域网的工作频段为5.2 GHz和5.8 GHz,其与超宽带频段产生了冲突,会对超宽带系统形成干扰。在多模谐振超宽带滤波器的基础上,加入开路支节,设计了具有陷波特性的滤波器,可以消除无线网络的干扰。仿真结果表明,该滤波器在超宽带频段内屏蔽掉了无线局域网的频段,实现了滤波器的陷波功能,使滤波器获得了较好的抗干扰能力。     

基于DGS 结构的微带岔线型带通滤波器设计

本文介绍了一种基于缺陷地结构(DGS)的微带岔线型宽带带通滤波器的设计过程。此滤波器以四分之一波长的开路枝节型带通滤波器为原型进行设计和改进,引入了微带岔线和DGS 结构,在增加通带带宽和阻带带宽的同时,使滤波器的带外谐波抑制和带内回波损耗得到了很大的改善。采用HFSS 三维场仿真软件进行S 参数的仿真,从仿真结果可 以看出,所设计的带通滤波器中心频率为11.5GHz,其3dB 相对带宽大于50%,带内插损小于0.3dB。此外,在1-6GHz的第一阻带内,滤波器的带外抑制大于20dB,最大抑制度为52dB;在15-24GHz 的第二阻带内滤波器的带外抑制大于20dB,最大抑制度为46dB。整个滤波器尺寸仅为12mm × 16mm。     

带DGS结构的宽带微带线准椭圆函数滤波器设计

准椭圆滤波器体积小，重量轻，结构紧凑，比契比雪夫滤波器有更好的过渡特性，更高的带外抑制，在卫星通信和移动通信中有广泛的应用前景。但在用准椭圆滤波器实现宽带滤波器时，有时会遇到耦合间隙过小难以加工的问题。在准椭圆滤波器的谐振器底板加入缺陷接地结构（DGS），可以增强谐振器之间的耦合。应用DGS结构，用较宽的耦合间隙实现较强的耦合，从而使宽带滤波器物理上更容易实现。应用三维电磁场仿真软件，设计了一种带DGS结构的宽带微带线准椭圆函数滤波器。     

Differential-mode ultra-wideband bandpass filter on microstrip line

A differential-mode ultra-wideband (UWB) bandpass filter on a microstrip line is proposed and implemented with good common-mode suppression. A sixth-stage branch-line differential-mode bandpass filter is designed with the specified UWB passband. By introducing two pairs of open-circuited stubs in the symmetrical plane, the differential-mode frequency response remains unchanged but its common-mode counterpart is reshaped to achieve the stopband in the overall UWB. A filter is then fabricated for experimental verification of the proposed technique.     

一个紧凑型超宽带微带带通滤波器

设计制作了一种紧凑型超宽带微带带通滤波器。该滤波器采用两对由1/4波长型SIR谐振器和1/4波长终端短路谐振器构成的枝节线对与微带低通滤波器相联而成。在ADS软件上对该滤波器进行仿真验证,然后制作实物。结果表明,该滤波器相对带宽达到112%,阻带带宽超过4 GHz,通带范围内插入损耗小于1 d B,回波损耗大于10 d B,阻带范围回波损耗大于20 d B;滤波器尺寸为14.22 mm×9.65 mm。     

一种SIR结构的超宽带带通滤波器

提出了一种基于阶梯阻抗谐振器（Step Impedance Resonator,SIR）结构的具有平行耦合微带线的超宽带（Ultra-wideband,UWB）带通滤波器。滤波器采用孔径补偿技术设计,在地面上蚀刻两个矩形槽,以增强顶层微带线之间的耦合。为了优化S参数并改善带外的抑制,在谐振器中采用了缺陷微带结构（Defective Microstrip Structure,DMS）。仿真结果表明,滤波器的通带范围为2.3~6.1 GHz,中心频率为4.2 GHz,分数带宽（Fractional Bandwidth,FBW）大于90.4%;插入和回波损耗分别优于-1 dB和-10 dB;通带中群延迟的变化范围为0.4~0.6 ns,滤波器的线性度良好。该滤波器可用于5G通信系统。     

基于SGS的UWB滤波器设计

在传统哑铃型缺陷接地结构(defected ground structure,DGS)的基础上,提出了一种分割地结构(split ground structure),通过在传统哑铃型DGS上添加一条缝,形成了SGS结构,不仅有低通特性,而且产生了高通特性,即具有带通特性。借助于HFSS软件,比较了传统哑铃型DGS与SGS的仿真结果,分析了SGS结构参数变化对其频率特性的影响。并以此为基础设计了一种新颖的超宽带(UWB)带通滤波器,中心频率6.85 GHz,相对带宽110%,上边带20 dB阻带抑制达20 GHz。仿真结果表明,该滤波器具有较好的频率特性,说明基于SGS的UWB带通滤波器设计的有效性和可行性。     

枝节加载的双模微带滤波器设计

为了实现滤波器的小型化和高性能,研究了中心枝节加载的E型双模谐振器的谐振模式与传输零点的产生机理,发现可以通过控制奇偶模的频率关系来设置传输零点的位置。基于此分析设计了几款不同的带通滤波器来验证该结论,通过引入合适位置处的传输零点设计制作了结构紧凑、频率选择性好、带外抑制能力强的双工器和双模双通带滤波器。结果表明通带外的零点测量位置和仿真结果基本吻合,该方法能够应用到微波电路的设计中。     

基于XFDTD的微带滤波器的设计与仿真

在实际应用中,微波电路的频率范围非常广,而通常有用信号只在很小的频率范围内,因此需要滤波器来实现。滤波器选择性地通过或抑制某一频段信号的装置,在频率很高时,滤波器通常由分布参数元件构成,因为其成本低且有较高的可重复性。而绝大部分分布参数滤波器都是用微带线设计的,通过在电路板上构成回路来实现滤波特性。文章简要介绍了一种以高阻线和低阻线分别代替电感和电容构建低通滤波器的方法,并着重通过一个设计实例给出微带低通滤波器的设计过程和XFDTD仿真结果。     

A compact planar ultra-wideband bandpass filter with multiple resonant and defected ground structure

A compact bandpass filter with dumbbell shape Defected Ground Structure (DGS) operating on ultra wide pass band (UWB – 3.1 to 10.6 GHz) is proposed. It is based on hybrid microstrip coplanar waveguide (dual sided metal) structure. A Multiple Resonant Structure (MRS) is constructed using coplanar waveguide (CPW) planar transmission line. The MRS makes the resonance using quarter wavelength and half wavelength open-ended CPW. The equispaced three resonances at lower (3.1 GHz), center (6.85 GHz) and higher edge (10.6 GHz) of the whole Ultra Wide Band is achieved using CPW MRS. To make the band as flat as possible, two more resonances are introduced using quarter wavelength microstrip patches on top of the commonly shared substrate, so the proposed filter becomes a five pole bandpass filter. A dumbbell shaped defected ground structure on either side of CPW MRS improves the return loss almost less than 20 dB over the whole UWB passband. The simulated results of proposed filter show good transmission response within passband and good rejection in out of the band. The simulated and measured results are very close to each other which proves the efficacy of proposed design.     

一种基于缺陷地结构的小型三角微带天线

设计一种基于缺陷地结构(DGS)的三角形微带天线,通过在三角形贴片表面和三角形接地面上分别嵌入冰晶状槽和DGS实现双频操作,同时增加了天线的带宽,并使用Ansoft HFSS软件对天线进行仿真,天线覆盖Wimax 3.5/5.5 GHz两个频段,对应的10 dB回波损耗带宽分别是9.1%(3.36~3.68 GHz)和1.8%(5.45~5.55 GHz)。此外,通过对介质基板的形状进行比较后发现,与通常使用的矩形介质基板相比,三角基板具有更好的阻抗带宽和更小的体积。最后,对天线进行加工和测试,在3.5 GHz和5.5 GHz频段对应的实测带宽是8%(3.38~3.66 GHz)和1.6%(5.44~5.53 GHz),测试与仿真结果基本一致。