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.     

毫米波双通带基片集成波导滤波器设计

提出了一种新型毫米波双通带基片集成波导(SIW)滤波器,该滤波器由双模基片集成波导和双模带线谐振器构成。其中双模带线谐振器嵌入到双模基片集成波导谐振腔中,不占据额外的电路面积,利用双模带线谐振器的TEM模和双模基片集成波导谐振腔的两个简并模式TE102、TE201,可分别形成两个相互独立的通带,因此该滤波器的设计具有很大的灵活性。所设计的双通带滤波器具有三个传输零点,实现了良好的带外抑制和带间隔离度。该双通带滤波器工作于28.4GHz和32.2GHz,3dB带宽分别为2%和3%。最终的测试结果和仿真结果相吻合,证明了该设计方法的可靠性。     

双模基片集成波导腔体的研究及其在带通滤波器中的应用

提出了基于双模谐振腔的基片集成波导带通滤波器的设计,用矩形腔体中的TE_(102)和TE_(201)模式来构建通带。在传统双模谐振器分析的基础上进行研究,利用加载在腔体中心的槽线来扰动简并模,单通带和双通带性能可以通过调节槽线的长度来进行转换,并给出了对以上的功能转换的解释和说明。设计了单通带和双通带两种基片集成波导滤波器,并进行了仿真和测试,测试结果和仿真结果有较好的吻合度。     

一种新型基片集成波导双模带通滤波器

综合基片集成波导和双模滤波器两种前沿技术,设计了一种新型微波带通滤波器结构,该滤波器结构简单,无载品质因数高达10 000。同时,通过使用凹型过渡方式,解决了基片集成波导与微带线的过渡问题,从而方便了滤波器和有源微波电路的集成。文章设计的滤波器中心频率在5.63 GHz,通过TE102和TE201两种模式耦合,产生一个传输零点,极大的改善了阻带效果。实验表明,通带内反射损耗S11优于25 dB,3 dB带宽达60 MHz。     

基片集成波导双频段可调滤波器设计

根据基片集成波导谐振腔微扰原理,设计了一种基片集成波导双频带可调滤波器。通过在基片集成波导谐振腔中插入不同数量的金属铜柱,对电场进行微扰,实现滤波器四个状态可调。滤波器的第一通带由TE101模谐振产生,第二通带由TE_(102)和TE_(201)模谐振产生。为了验证设计的有效性,对可调滤波器进行加工与测试,实测滤波器的中心频率可以在5.25/8.25 GHz、6.40/8.32 GHz、7.90/8.95 GHz、8.20/9.20 GHz变化,插入损耗为-2.1～-3.8 dB,回波损耗小于-10 dB,满足设计要求。该滤波器具有易调谐、与其他平面电路易集成等优势。     

半模基片集成波导带通滤波器的设计

给出了一种新型半模基片集成波导（HMSIW）带通滤波器的设计和实验方案。该设计利用了半模基片集成波导的高通性质与周期性缝隙的带阻性质来产生带通滤波器的效果。设计的滤波器的中心频率在8GHz,带宽在12．5％左右,通带内插入损耗在1dB以下,回波损耗在-15dB以下,同时具有一定的带外抑制和良好的通带和阻带特性。文章最后用Ansoft HFSS软件进行了仿真实验。     

基于基片集成波导(SIW)的双模带通滤波器

首先介绍了基片集成波导(SIW)这一新技术,并用表面电流理论解释了电磁波在SIW中的传输模式。同时,通过使用凹型过渡和接地共面波导过渡两种转换方式,解决了基片集成波导与微带线的过渡问题,从而解决了滤波器和有源微波电路的集成问题。文章用这两种过渡方式,分别设计了中心频率在5.63GHz和5.45GHz的双模带通滤波器。实验表明:这两种滤波器在通带内的反射损耗S11均优于-21dB,-3dB带宽都在50MHz以上。     

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.     

基于双模谐振器的W波段波导带通滤波器

带通滤波器为现代毫米波系统中进行频率选择的重要器件,而波导滤波器因其低损耗、大功率容量、易加工等优点成为首选。为满足系统的小型化要求,设计了一种基于双模谐振器且具有准椭圆函数响应的W波段波导带通滤波器。该波导带通滤波器结构简单紧凑,由两个双模方形脊谐振腔组成,可获得2 个传输零点及四阶准椭圆函数响应。滤波器样品选取紫铜材质,采用CNC 技术加工制作。经矢量网络分析仪测试,该滤波器通带内插损低,达0.5 dB,3 dB 波束带宽为4.35 %(92.2 ~96.3 GHz),回波损耗优于20 dB,通带外存在两个非对称零点。在全W波段的测试结果与仿真数据高度吻合。     

基于电磁混合耦合的SIW宽阻带带通滤波器设计

为实现阻带一段范围内依然具有良好的抑制能力,提出了电磁混合耦合的基片集成波导(Substrate Integrated Waveguide,SIW)宽阻带带通滤波器(Bandpass Filter,BPF)。根据模式的本征抑制和电磁混合耦合理论,合理地设置外部馈电端口、内部耦合窗口及内部耦合圆孔阵列,抑制了频率低于TE₁₀₅和TE₅₀₁之前的所有高次模,并且使得工作模式TE₁₀₁电耦合很好地传输。仿真与实测结果均显示,该滤波器的中心频率f₀=5.94 GHz,插入损耗为-3.46 d B,相对带宽为2.44%,当阻带宽度延伸至3.85 f₀时,抑制深度优于20 d B。与经典的四阶SIW宽阻带带通滤波器相比,拥有相同的带宽时,该双层层叠的方式更加紧凑,有利于集成到微波电路系统中。     

Substrate integrated waveguide (SIW) asymmetric dual-mode filter and diplexer

Substrate integrated waveguide (SIW) can be used to implement high Q waveguide components with the same easy and low-cost fabrication process as planar circuits. In this paper two inline three-pole dual-mode filters with asymmetric transmission response based on SIW are presented. These two filters, consisting of a TE₁₀₂-TE₃₀₁ dual-mode SIW cavity and a TE₁₀₁ mode SIW cavity, are centred at around 10?GHz with a transmission zero on the left of the passband and the right of the passband, respectively. Based on the two kinds of three-pole deal-mode filters, a diplexer with isolation better than 35?dB is developed. A linear microstrip taper is used to implement the transition between microstrip and SIW. The measured results agree with simulated results.     

Design of Bandpass Elliptic Filters Employing Inductive Windows and Dielectric Objects

In this paper, we propose an alternative configuration for the design of bandpass inductive filters using transversal topologies. The structure is based on the use of a dielectric post asymmetrically placed on a cavity resonator. The input and output windows will couple energy to the TE₁₀₂-and TE₁₀₃ -mode resonators at the same time, therefore obtaining the transversal topology. The proposed configuration is very compact, and allows to implement transmission zeros for maximum selectivity in an easy way. Results are validated with Ansoft's finite-element High Frequency Structure Simulator tool, and with an integral-equation technique to demonstrate the validity of the proposed structure.     

Application of Dual TM Modesto Triple- and Quadruple-Mode Filters

The cylindrical cavity dual orthogonal transverse magnetic (TM) mode is introduced as a basic building block for the realization of microwave multiple-coupled-cavity bandpass filters. This concept is shown to offer significant advantages in the design of triple-mode filters and permits the design of the new quadruple-mode filter. Experimental verification is provided by the realization of a triple-mode, six-pole elliptic function bandpass filter with dual TM/sub 110/ and single TE/sub 211/ (transverse electric) modes and a quadruple-mode, eight-pole bandpass filter with dual TM/sub 110/ and dual TE/sub 112/ mode cavities. All units exhibit good agreement between theory and experiment.     

过模基片集成波导腔体滤波器设计

提出了一种过模基片集成波导(SIW)腔体滤波器。介绍了只由单个过模SIW 腔体构成的一阶滤波 器的原理。利用过模SIW 腔体中的基模实现模式交叉耦合,滤波器能产生一个位于通带任一边的传输零点(TZ)。 设计了一个由两个过模SIW 腔体级联成的二阶滤波器,该滤波器能产生两个传输零点。为了改善滤波器的阻带性 能,使用了非相似谐振器技术来实现寄生抑制。此外,阻带性能也可以通过增加基模谐振器的数量来改善。设计并 制造了含有两个过模SIW 腔体的二阶和三阶滤波器,仿真与测试结果吻合。     

Optimizing multimode horn feed arrays for offset reflector antennasusing a constrained minimization algorithm to reduce cross polarization

This letter presents an algorithm for suppressing the cross polarization of single offset reflector antennas illuminated by a cluster of multimode horn feeds using a constrained minimization routine. The design variables are the mode ratios for the higher order modes excited in the feeds relative to the dominant TE₁₁ mode. The goal is to systematically determine the optimum mode ratios such that the overall crosspole performance of the reflector antenna improves relative to the single TE₁₁ mode excitation. The multimode horns considered are Potter-type (dual mode) horns and trimode horns