微型蓝牙LTCC平衡滤波器的设计与研究

提出一种基于低温共烧陶瓷(LTCC)技术实现的小型化平衡滤波器。该平衡滤波器频率范围为2.4～2.5GHz,可广泛应用于蓝牙通讯系统。在设计时利用垂直通孔互连工艺技术将滤波器和巴伦进行互连,并且集成在一个模块中,其中,蓝牙滤波器的设计采用半集总结构,Marchand巴伦采用独特的螺旋线宽边耦合带状线结构(SBCS),极大地缩小了巴伦尺寸。实现了具有阻抗变换功能的蓝牙波段微型平衡滤波器,其尺寸仅为2.5mm×2.0mm×1.2mm。测试结果表明,该平衡滤波器带内差损小于1.8dB,相位不平衡度小于±6°,均满足设计指标要求。     

一种过孔和枝节加载的带通滤波器设计

为实现射频电路小型化,提出采用具有通带特性的过孔为主体结构、加载开路枝节以及短路枝节谐振器的设计方法,实现一种新型带通滤波器。在仿真优化的基础上进行实物加工测试,实物体积为40mm×20mm×0.9mm,实测结果表明,该滤波器的工作频带为1.36～2.83 GHz,相对带宽70.2%,通带内插入损耗小于1.5 dB,带内回波损耗小于-15dB,带外最大抑制小于-40dB,实测结果和仿真结果吻合良好。     

一种新型SIR结构LTCC带通滤波器设计与制作

采用低温共烧陶瓷(LTCC)技术及SIR结构,设计制作了一种新型LTCC带通滤波器,采用ADS和HFSS软件进行三维建模和电磁场优化仿真及测试。结果表明:该滤波器中心频率为2.46 GHz左右,3 dB带宽为2.28~2.71 GHz,带外抑制≥25 dB(偏离中心频率±500 MHz),外形尺寸为3.20 mm×1.61 mm×1.03 mm。     

一种二阶LTCC微波带通滤波器的仿真设计

根据低温共烧陶瓷技术的特点,提出了一种二阶微波带通滤波器的三维结构设计方法,设计的滤波器结构简单、尺寸小、工作频率可调。按照该设计方法,通过电磁仿真软件AnsoftHFSS10设计了一款带通滤波器。结果表明,该滤波器的中心频率为5.2GHz,带宽为0.4GHz,通带内插损小于2.1dB,尺寸为2.5mm×2.2mm×0.4mm,能够满足微波无线通信系统的要求。     

一种新型的窄带带通滤波器设计

提出了一种新型的混合结构滤波器形式,通过λ/ 4 和λ/ 2 谐振器来实现窄带滤波器的弱耦合。详细说明了设计原理及过程,并完成了X 波段5 阶切比雪夫窄带带通滤波器的仿真优化、实物制作及性能测试, 测试结果和仿真结果较一致。该滤波器使用介电常数为3.66, 厚度为0.508mm 的Rogers RO4350B 板材, 有着较小的结构尺寸28.17 mm×4.66 mm。仿真结果证实了该滤波器在频率9.80 ~10.23 GHz (3 dB 带宽) 内优异的窄带性能, 在中心频率10 GHz 的相对带宽为4.3%。通带内插入损耗的测试结果小于4.27 dB, 回波损耗则优于-15.05 dB。验证了该形式滤波器设计方案的可行性和优异的窄带性能。     

基于SIW结构的毫米波MEMS滤波器设计

针对5G毫米波无线通信的发展需求,采用硅基单层基片集成波导(SIW)结构设计了一款毫米波滤波器。首先通过理论分析,计算得到滤波器的结构参数。然后使用电磁仿真软件HFSS 对滤波器结构进行仿真与优化,使其满足设计指标要求。设计得到了一个五阶毫米波滤波器,其通带范围24.25~27.5 GHz,相对带宽12.56%,中心频率处插入损耗小于1 dB,带内回波损耗优于-16 dB。最后,使用MEMS工艺将该滤波器加工成实物并进行性能测试,得到尺寸为9.45 mm×4.8 mm×0.4 mm 的滤波器芯片,达到小型化要求。测试结果表明,MEMS毫米波滤波器的仿真结果与测试结果基本保持一致。     

一种具有边带陡峭特性的超窄带滤波器

应用LTCC技术,设计了一款带通滤波器。采用开口环谐振结构作为基本谐振单元,利用谐振级之间的耦合产生传输零点,实现边带抑制。给出了开口环谐振结构的等效电路分析,滤波器的通带中心频率为23.2 GHz,3-dB带宽为600 MHz,具有很窄的相对带宽,3-dB相对带宽仅为2.6%。对滤波器进行仿真和优化,结果表明,通带22.9~23.5 GHz内插损小于3 dB,低阻带10~21.1 GHz的衰减大于45 dB,高阻带25.3~40 GHz的衰减均大于30 dB。该滤波器的尺寸为4 mm×3.5 mm×0.45 mm,具有非常好的窄带特性和边带抑制特性。     

微屏蔽三线对称结构带通滤波器设计

对薄膜支撑空腔型微屏蔽传输线进行分析,提出微屏蔽传输线的物理结构。为了验证微屏蔽传输线在毫米波应用的优势,利用类比平行耦合微带线滤波器的方法设计了一种4阶切比雪夫三线对称结构微屏蔽线滤波器。通过对该微屏蔽腔体结构进行HFSS仿真,得到中心频率35 GHz的宽带滤波器,带宽15 GHz,带内插损小于0.5 dB,带外抑制>40 dB@53 GHz,器件尺寸8.24 mm×1.5 mm×0.65 mm。该设计为基于平面传输线的滤波器在毫米波频段的实现提供了一种可行的方法。     

L 波段带双零点的窄带LTCC 滤波器设计

本文应用LTCC 技术设计了一个L 波段二阶Chebyshev 窄带带通滤波器。该滤波器集成在9 层LTCC 介质中,采用等效集总元件（电容电感)结构,充分利用LTCC 的三维封装结构减小滤波器体积,通过谐振单元中集总元件的串并联产生两个带外传输零点,同时调整谐振单元耦合间距控制带宽。滤波器输入输出利用金属通孔将带状线过渡到微带上。滤波器（带过渡结构）的仿真结果为：中心频率1.42 GHz,1 dB 相对带宽2.1%,插入损耗通带内最低0.5 dB, 回波损耗优于20 dB,整个滤波器体积为：4.5×4×0.87 mm3。     

一种高阻带抑制低通滤波器的设计

微带滤波器的传统设计方法包含大量理论计算与公式推演,整个设计过程颇为繁琐。利用Filter Solutions 这款成熟的滤波器设计软件,提出了一种快速设计微带滤波器的方法。将设计目标导入Filter Solutions 中得到微带低通滤波器的初值,再应用ADS 软件对模型初值进行仿真优化,最终完成了一种高阻带抑制微带低通滤波器(DC～3 GHz)的设计。该微带低通滤波器的仿真结果很好地满足了设计目标,并在RT/ Duroid 6006 基板上对其进行了实现。实测结果表明,其带内插损小于1. 3 dB,驻波小于1. 3,3. 74 GHz 处的阻带抑制大于60 dB,整个阻带一直到6. 8 GHz 都有大于40 dB 的抑制,且尺寸仅为18. 1 mm×9. 1 mm×0. 635 mm。该微带低通滤波器的实测结果与仿真结果有较好的吻合,表明利用Filter Solutions 辅助设计滤波器简便快捷,完全可以满足工程设计要求。     

Conductor-loss limited stripline resonator and filters

We report on stripline resonators on thin dielectric membranes that show dispersion-free, conductor-loss limited performance at 13.5 GHz, 27.3 GHz, and 39.6 GHz. The unloaded-Q (Q_u) of the resonators increases as √f with frequency and is measured to be 386 at 27 GHz. The measured results agree well with a new conformal mapping analysis. The stripline resonators are used in a micromachined state-of-the-art planar interdigitated bandpass filter at K-band frequencies. Excellent agreement has been achieved between the microwave model at 850 MHz and the 20 GHz filter. The micromachined filter exhibits a passband return loss better than -15 dB and a conductor-loss limited 1.7 dB port-to-port insertion loss (including input/output CPW line loss) at 20.3 GHz     

Novel Quasi‐Elliptic Function Bandpass Filter Using Hexagonal Resonators with Capacitive Loading

A novel and compact elliptic‐function bandpass filter is proposed in this letter. The techniques of slot etching and the addition of open stubs are applied to enhance the self‐inductance and self‐capacitance of hexagonal open‐loop resonators. Thus, size reduction and improved transmission performance are obtained. Compared to the performance of the conventional design, the central frequency and insertion loss are reduced by 28% and 3.1 dB, respectively. Measurements show that the proposed filter has a fraction bandwidth of 23% at the central frequency of 1.84 GHz, and its insertion loss in the passband is less than ?1.5 dB. The bandpass filter occupies only 12 mm×21.2 mm (approximately 0.24λ_g×0.14λ_g).     

Realization of Multilayered Wide-Passband Bandpass Filter With Low-Temperature Co-Fired Ceramic Technology

This paper develops a new multilayered wide-passband bandpass filter with the assistance of low-temperature co-fired ceramic technology. The mutually inductive coupling between the input and output port of a low- and high-pass filter cascaded in the proposed filter is utilized as well. The results show that in the passband of 3.1–4.9 GHz, the measured insertion loss and return loss of this filter are less than 1.1 dB and greater than 18 dB, respectively. In addition, the insertion loss from dc to 2.76 GHz is greater than 20 dB, and the one from 5.8 to 12 GHz is greater than 30 dB.      

基于方开环谐振器的双陷波超宽带滤波器

针对超宽带系统易受窄带信号干扰的问题,设计了一种可以抑制无线局域网络(WLAN)和卫星通信信号干扰的双陷波超宽带带通滤波器。该滤波器的主要谐振结构由T型枝节加载的多模谐振器组成,改进的T型枝节增加了两个传输零点,同时减小了滤波器尺寸;通过耦合方开环谐振器,实现了两个陷波特性,调节谐振器尺寸,可以得到所需的陷波频率。测试结果表明,该滤波器的尺寸仅16.7mm×8.5mm,中心频率为6.9GHz,通带为3.0~10.8GHz,陷波中心频率在5.8GHz和8.04GHz,衰减最低点分别为-27dB和-18dB,仿真与测量结果有较好的一致性。     

基于空间映射的Ka频段带通滤波器设计

基于单端口群时仿真的空间映射法设计了一款六级Ka频段的毫米波带通滤波器,该滤波器被加工在氧化铝陶瓷基片上,基片的尺寸为8 mm×2.5 mm×0.254 mm。测试结果显示,滤波器的中心频率位于30.68 GHz,3 dB相对带宽为11.5%,带内最小插入损耗约为1.75 dB。     

Pi型电感耦合LTCC滤波器的寄生感性耦合研究

对二阶Pi型电感耦合LTCC滤波器中各个元件的电容及电感寄生效应进行了分析,提出了一种新的寄生电感耦合分析方法,并根据分析结果设计了一个二阶Pi型电感耦合和一个二阶Pi型电容耦合LTCC带通滤波器,其中,电感耦合滤波器的设计指标为:中心频率2.45GHz,相对带宽32.65%,带内插入损耗2dB,回波损耗18 dB;电...     

Design and analysis of a super compact wide-band bandpass filter based on metamaterial resonators

In this paper, a novel compact wide-band bandpass filter (BPF) with a wide frequency range is presented. This filter consisting of a multi-mode resonator (MMR) and four metamaterial unit-cells benefits from a very compact size. Unit-cells based on a complementary spiral resonator (CSR) including a metallic via, improve both upper and lower stopband rejection and compensate the insertion loss (I.L) within the passband altogether. This wide-band filter presents a 3-dB bandwidth of 7.7 GHz, ranging from 3 GHz to 10.7 GHz and the Insertion loss is less than 0.7 dB over the passband. The measured results are in good agreement with both the full-wave electromagnetic simulation and the proposed circuit model results. The dimension of the fabricated filter is 0.128 λ × 0.1 λ (i.e., 5.6 × 4.4 mm²). This filter is considerably compact compared to the other wide-band bandpass filters with the same substrate.     

X波段阶梯阻抗微带带通滤波器设计

设计了一款X波段的多模带通滤波器,并给出了仿真与实验结果。采用恒定阻抗枝节加载3个阶梯阻抗枝节的方式,构成滤波器的主体;利用表面电流分布图获得影响带内极点分布的枝节参数,通过调整阶梯阻抗枝节参数优化滤波性能。为实现更好的带外抑制能力,滤波器两端各串联一对平行耦合线,在14 GHz引入一个传输零点。实验测试结果显示,所设计滤波器的中心频率为9.76 GHz,带宽为2.4 GHz,30 dB/3 dB矩形系数为1.63,相对带宽为25%,带内插入损耗大部分小于1 dB,大部分回波损耗高于15 dB,与仿真结果较为吻合。     

微型化Ka波段环形带线谐振腔LTCC带通滤波器

提出了一种微型化Ka频段带线带通滤波器设计方案.采用带有调谐枝节的环形谐振腔和带线耦合结构,利用低温共烧陶瓷(LTCC)技术设计并研制了一个相对带宽约10.4%的Ka频段带通滤波器,典型性能为在中心频率26.99 GHz处插入损耗小于1.3 dB,带内驻波比小于1.20:1,损耗起伏小于0.30 dB,滤波器的尺寸为4...     

114.3~123 GHz六阶带通滤波器设计

基于经典的半波长滤波器理论,设计了一种用于太赫兹通信系统的半波长磁耦合矩形波导带通滤波器。仿真结果表明,该滤波器中心频率为118 GHz,通带为114.3~123 GHz,相对带宽为7.4%;在131.8 GHz处的抑制度大于30 dB,通带插入损耗小于0.8 dB,通带回波损耗大于20 dB。经过实物测试,测试结果与仿真结果基本一致。这种滤波器的结构简单,制作难度低。