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声表面波双模谐振滤波器的计算机优化设计

集美航海学院学报 1996年第4期14卷 27-33页

作者：徐恭勤集美航海学院基础部

分析了声表面波双模谐振二极滤波器的等效电路，提出了利用计算机优化方法设计该滤波器结构参数的模型。通过实例设计出了中心频率约１１４ＭＨｚ、带宽２４ｋＨｚ、插入损耗０．３９ｄＢ的二极窄带滤波器。结果表明，该方法适用于多参... 详细信息

分析了声表面波双模谐振二极滤波器的等效电路，提出了利用计算机优化方法设计该滤波器结构参数的模型。通过实例设计出了中心频率约１１４ＭＨｚ、带宽２４ｋＨｚ、插入损耗０．３９ｄＢ的二极窄带滤波器。结果表明，该方法适用于多参数、极窄带、低插人损耗的声表面波滤波器的设计。

关键词：声表面波双模谐振滤波器计算机优化设计

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一个基于双模谐振的新型超宽带滤波器

一个基于双模谐振的新型超宽带滤波器

基于多模技术的SIW滤波器和双工器研究与设计

2011年全国微波毫米波会议

作者：孙才明董宇亮付琬月电子科技大学物理电子学院应用物理研究所

本文提出了一种新型的超宽带带通滤波器,结构为加入微带支节的双模谐振器对,具有良好超宽通带特性,其3dB带宽为4.23 GHz-12.66 GHz,并且通带内5.14 GHz-11.47 GHz的范围内S11＞20dB。并且微带最小宽度和缝隙宽度均大于0.1mm,因此,关键... 详细信息

本文提出了一种新型的超宽带带通滤波器,结构为加入微带支节的双模谐振器对,具有良好超宽通带特性,其3dB带宽为4.23 GHz-12.66 GHz,并且通带内5.14 GHz-11.47 GHz的范围内S11＞20dB。并且微带最小宽度和缝隙宽度均大于0.1mm,因此,关键的精确制作和复杂的背面孔隙的处理过程是可行的。

关键词：超宽带带通微带支节双模谐振

来源： cnki会议评论

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cnki会议

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基于多模技术的SIW滤波器和双工器研究与设计

作者：王东奇南京邮电大学

学位级别：硕士

微波滤波器、双工器等无源微波器件作为通信系统的前端,在无线通信领域起到了重要的选频作用,拥有广阔的应用场景。为了满足在高频段通信的需求,本文以基片集成波导(SIW)为研究主体,利用基片集成波导的性能优势,结合耦合理论和双模技术... 详细信息

微波滤波器、双工器等无源微波器件作为通信系统的前端,在无线通信领域起到了重要的选频作用,拥有广阔的应用场景。为了满足在高频段通信的需求,本文以基片集成波导(SIW)为研究主体,利用基片集成波导的性能优势,结合耦合理论和双模技术,设计了几种新颖的滤波器和双工器,并且具有低成本、小尺寸、高工作频率、高集成度等优势。本文的主要研究工作可概括为:1.提出了基于封闭式Patch与折叠式SIW混合模式的低损耗自封闭滤波器。首先,在折叠式QMSIW谐振器和封闭式Patch中分别引入金属化通孔和槽线,从而实现了不同谐振器的基模相同。接着,通过调节合适的谐振器的感性耦合,实现了窄带的滤波响应。进一步地,将封闭式三角形Patch谐振器内嵌于折叠式HMSIW中,不但降低了HMSIW的模式,从而减小了HMSIW的尺寸,此外,利用HMSIW的前两个模式和封闭式Patch的第一个模式,构建了小型化低损耗的三阶滤波器,并且,由于所被利用的HMSIW模式降低了频率,而高次模式几乎保持不变,从而实现了滤波器宽阻带的特性。2.提出了一种基于内嵌式耦合线隔离网络的Patch-SIW的高隔离双工器。首先,综合设计了内嵌式耦合线隔离网络,此外,将耦合线利用带状线实现。而两个通道的滤波器响应,均是采用折叠式SIW谐振器和封闭式Patch谐振实现,从而其结构的插入损耗较小,且两个通道的带内隔离达到了36 d B以上。3.提出了一种基于内嵌式耦合线隔离网络和HMSIW双模谐振的高隔离小型化双工器。该双工器使用了基于内嵌式微带耦合传输线作为隔离网络。同时,利用开槽和金属化通孔扰乱模式的方法,分别将通道的滤波响应调节至高频和低频,从而也实现了通道响应灵活性设计。并且,基于最小电场馈电的方式,实现了通道外高频模式的抑制,从而可获得宽阻带的特性。

关键词：贴片谐振器基片集成波导滤波器双工器隔离网络双模谐振

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二维谐振全波振子引向天线的研究

二维谐振全波振子引向天线的研究

作者：贾文琦南京邮电大学

学位级别：硕士

与基本结构偶极子天线相比,八木天线具有增益/方向性高、易于安装和成本低等优点。自1926年被发明以来,八木天线得到了广泛应用。为了提高八木天线增益,可以增加引向器个数;为了提高八木天线的带宽,可以增加振子半径、采用套筒振子、引... 详细信息

与基本结构偶极子天线相比,八木天线具有增益/方向性高、易于安装和成本低等优点。自1926年被发明以来,八木天线得到了广泛应用。为了提高八木天线增益,可以增加引向器个数;为了提高八木天线的带宽,可以增加振子半径、采用套筒振子、引入多模谐振,等等。然而同时实现宽带化和高增益设计,始终是八木天线设计的挑战性难题。近期研究发现,与一维半波振子相比,二维全波振子不仅能够带来宽带高增益性能,而且还能保持波束内的低交叉极化性能。论文采用二维扇形全波振子,设计实现结构简洁、体积小巧的宽带高增益八木天线,具体贡献如下:1.设计过程从一个全波长二维扇形主振子,一个全波长扇形引向器和一个平面反射器开始。为方便制作,主振子和引向器固定在PCB板上,中心频率设置在2.4 GHz。与传统八木天线不同,所设计的主振子和引向器均为全波长设计,其目的为了提高定向性,提高增益;且主振子和引向器均采用扇形的设计方法,其目的为了实现宽带化设计。2.进一步研究并提高所设计八木天线的性能。为了确定引向器与主振子之间的距离以及引向器的半径和张开角,建立了六点源等效模型:分别在电流分布的波腹点和半功率点取了六个无穷小电流源,再取任一观察点P,可以得到阵因子的表达式。通过MATLAB仿真,发现当主振子和引向器之间的距离为0.024波长时,所得到天线具有更大的前后比,更为优异的性能。由此可见,主振子和引向器之间的密间距设计可能有利于八木天线的方向性增强设计。这与传统的八木天线0.1～0.3波长情况不同,在二维全波长扇形情况下,主振子和引向器的距离会降低至0.024波长。3.最后,设计并制作了所描述的三单元八木天线。为了不失一般性,进一步设计,制作了多种不同种组合的八木天线,并进行了测量,验证了设计方法的有效性。经过实物验证及HFSS仿真,所有天线样品实测与仿真结果都较为一致,证明了六点源模型的正确性,也验证了该天线能够同时实现宽频带及高增益的设计。该设计方法在实际应用中具有很大的潜力,有希望在基站天线中得到使用。

关键词：宽带天线八木天线全波长双模谐振高增益

基片集成波导（SIW）双模带通滤波器三腔级联技术研究

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基片集成波导（SIW）双模带通滤波器三腔级联技术研究

作者：王铭南京邮电大学

学位级别：硕士

传统的矩形波导虽然优点明显,例如电磁信号在波导内部传播时有很好的传输性能,有着较低的传输损耗,但是其不足之处在与波导结构往往尺寸比较大,不易和其他传输结构集成。这些劣势严重制约这两种传输线所构成滤波器的使用价值。在上世纪... 详细信息

传统的矩形波导虽然优点明显,例如电磁信号在波导内部传播时有很好的传输性能,有着较低的传输损耗,但是其不足之处在与波导结构往往尺寸比较大,不易和其他传输结构集成。这些劣势严重制约这两种传输线所构成滤波器的使用价值。在上世纪末,加拿大的学者和国内学者组共同提出了一种新的传输结构—基片集成波导。这种传输结构包含了上述两种传统结构的优势,场在波导内部的传输性能良好,波导内部的传输损耗小,以及便于和其他传输线集成等,这些优点使得其构建的滤波器适用于当前无线通讯技术要求。本论文首先分析电磁信号在SIW结构中场的传播特征,通过比较指出场在SIW和传统矩形波导中传播的异同点,接着是在参考矩形波导谐振腔的基础上,探讨SIW构成的谐振腔的腔体尺寸、谐振频率和腔体的Q值计算,然后讨论腔体间一些常规耦合方式,以及腔体和50欧姆传输线连接时的转换结构,再以上述理论分析为基础,完成腔体间的连接,获得性能良好的双模滤波器件。文中主要分为腔体共面和腔体异面两种情况分别进行探讨,使得级联后的滤波器在性能上有一定程度的提高,这一点主要体现在相对带宽上。文中使用的腔体级联主要有共面、异面级联,具体的级联方式分为:共面腔体使用了开窗、微带两种级联方式。异面腔体采用了探针、开缝级联。由于SIW腔体的高度一般是毫米级,这就使得腔体的异面级联对器件的大小影响有限,但是在平面上却能有效的减小器件面积,使得其和当代无线通信中器件小型化的趋势相吻合。

关键词：基片集成波导双模谐振滤波器级联

基于基片集成波导和阶梯阻抗谐振器的滤波器研究与设计

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基于基片集成波导和阶梯阻抗谐振器的滤波器研究与设计

作者：马俊电子科技大学

学位级别：硕士

滤波器是现代射频微波通信与雷达系统中不可或缺的关键器件，它是微波毫米波电路领域中非常重要的研究方向。基于基片集成波导技术设计的滤波器具有集成度高、功率容量大、结构紧凑、重量轻便、易于加工且成本低等特点，因此它正不断成... 详细信息

滤波器是现代射频微波通信与雷达系统中不可或缺的关键器件，它是微波毫米波电路领域中非常重要的研究方向。基于基片集成波导技术设计的滤波器具有集成度高、功率容量大、结构紧凑、重量轻便、易于加工且成本低等特点，因此它正不断成为微波毫米波电路领域研究的新热点。阶梯阻抗谐振器具有设计结构灵活和设计参数自由度高的特点，它能在不减小谐振器无载品质因数的情况下缩小其长度尺寸，而且它还可以通过调整结构参数在确定谐振频率的同时对其杂散寄生频率响应进行控制。所以，阶梯阻抗谐振器是实现滤波器小型化和高性能化设计的有效方法。本文主要采用基片集成波导和阶梯阻抗谐振器两种方法对滤波器进行研究与设计，其中主要工作与研究成果为：第一，以微波滤波器设计理论为基础并结合基片集成波导技术，采用感性金属窗结构，设计一种Ka波段四阶交叉耦合的基片集成波导带通滤波器。通过实物加工与测试对设计理论与设计方法进行验证，结果表明实物测试与全波电磁仿真结果基本吻合。第二，将基片集成波导技术与双模谐振理论综合，采用单腔双模和双腔双模两种结构，设计X波段基片集成波导双模带通滤波器，并通过加载具有陷波带隙特性的二阶缺陷接地开口谐振环（SRR DGS）结构，对双模滤波器的寄生杂散频率响应实现衰减抑制，实物测试与全波仿真结果基本一致。第三，基于阶梯阻抗谐振器结构提出并设计一种结构新颖应用于WLANs的双频带带通滤波器，中心频率为2.45/5.2GHz，并采用零度馈电结构在两通带两侧分别产生一对传输零点。实物测试与全波仿真结果基本吻合，本文设计的双频带滤波器具有结构紧凑、设计自由度高、频率选择和带外衰减特性好的特点。

关键词：滤波器基片集成波导双模谐振阶梯阻抗谐振器零度馈电

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基于变容二极管的跳频滤波器研究与设计

基于变容二极管的跳频滤波器研究与设计

作者：尤志刚电子科技大学

学位级别：硕士

随着电磁环境的日趋复杂,通信之间的相互干扰越来越严重,在这种情况下,跳频通信依赖其优异的抗干扰性能和多址组网性能在通信领域得到了越来越多地应用。特别是在军事通信领域,跳频通信较强的抗干扰能力、人为地阻塞能力和抗截获能力,... 详细信息

随着电磁环境的日趋复杂,通信之间的相互干扰越来越严重,在这种情况下,跳频通信依赖其优异的抗干扰性能和多址组网性能在通信领域得到了越来越多地应用。特别是在军事通信领域,跳频通信较强的抗干扰能力、人为地阻塞能力和抗截获能力,是对抗无线电干扰的有效手段。跳频通信性能的优劣主要取决于跳频滤波器的性能,跳频滤波器的频率点越多,跳频越快,则干扰和侦察越困难。基于变容二极管的跳频滤波器其中心频率连续可调,跳频速度很快,体积小,成本低,在跳频通信中被广泛使用。本文重点研究了基于变容二极管的四种不同结构类型的跳频滤波器。本文根据耦合谐振式带通滤波器原理设计了一个射频LC跳频滤波器,测试结果表明此滤波器在100MHz-260MHz频率范围内可调,驻波系数优于2,可较好地用于通信电台中。根据梳状线带通滤波器和交指型带通滤波器的设计方法本文分别设计了微带梳状线跳频滤波器和交指型跳频滤波器,微带梳状线跳频滤波器在800MHz-1450 MHz频率范围内可调,交指型跳频滤波器在1000MHz-1500MHz频率范围内可调,跳频滤波器的插入损耗、驻波和矩形系数都较好。在查阅大量关于双模谐振器文献的基础上,本文还提出了一款新型双零点跳频滤波器。此跳频滤波器的通孔既可以充当变容二极管的接地点,又可以实现双模谐振结构,保持了双模谐振结构的双零点、带外抑制好等优点,同时具备了明显的结构和电性能优势。

关键词：跳频滤波器变容二极管梳状线交指双模谐振

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微型多模滤波器的研究

微型多模滤波器的研究

作者：朱丹南京理工大学

学位级别：硕士

高度信息化的社会,无时不刻地在改善人们的生存环境、生活方式。当前移动互联仅用了短短几年时间就得到广泛应用,独立移动性的信息服务成为当前服务行业的主流方向,带给人们生活、工作等方面全方位的便利。在数据量越来越庞大的今天,作... 详细信息

高度信息化的社会,无时不刻地在改善人们的生存环境、生活方式。当前移动互联仅用了短短几年时间就得到广泛应用,独立移动性的信息服务成为当前服务行业的主流方向,带给人们生活、工作等方面全方位的便利。在数据量越来越庞大的今天,作为信息服务的桥梁,无线通信面临着前所未有的机会,但却也是更加艰巨的挑战。在无线系统中,滤波器、多工器是隔离、提取信号的关键组成部分,频谱资源有限,为了实现尽量高的频谱应用效率,无线频带的划分要求更加精细。另外,电子行业的趋势是微型化、低成本、集成化。因此,微型高性能滤波器的研制对当前以及未来无线通信的发展来说,显得尤为迫切。传统腔体、同轴和微带传输线滤波器一般不能兼具上述性能,当前的滤波器设计,需要将经典理论与工业工艺密切结合起来。随着LTCC (Low Temperature Co-fired Ceramic)、LCP (Liquid Crystal Polymer)和HTCC (Low Temperature Co-fired Ceramic)工艺和基板材料尤其是陶瓷材料技术的发展,集成化微波无源、有源电路器件得到了良好的发展契机。双模、多模谐振级结构以其优异的电气特性如可控的基模和高次模谐振频率、与生俱来的微型化特性,在工程射频微波滤波器的设计中得到了普遍应用。它的设计效率高且成本低,同时表现出了较好的性能。微型化是当前电子器件、集成电路等行业研究的焦点。在微波滤波器领域,常采用多模谐振技术、电容等效技术和阶跃阻抗谐振技术来实现微型化。本文基于LTCC工艺,分析了大量前沿的微型多模滤波器的研究动态、应用的方法技术,多方面整合了双模、多模谐振与阶跃阻抗谐振特点,采用上述技术与LTCC多层工艺设计了四类结构共五种双、多模谐振滤波器,包括窄带滤波器,多级高性能双模滤波器以及双通带滤波器,验证了多模的灵活可控谐振特性。该五种滤波器结构简单,设计步骤简易,且性能良好。器件体积实现了微型化,五种滤波器体积主要分为两种,分别是4.8mm×3.2mmx 1.5mm和9.12mmx4.2mm×1.5mm。上述五种滤波器可普遍应用于移动通信终端、基站、卫星通信、军用通信等对器件体积和性能要求高的场合。其中一种微型双模高性能滤波器是与某国防研究所的合作项目,仿真结果完全满足指标要求,现已进入后期加工阶段。

关键词：双模谐振阶跃阻抗谐振多模谐振 LTCC微型化奇偶模双通带滤波器

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微带线平衡滤波器的研究与设计

微带线平衡滤波器的研究与设计

作者：虢超华中科技大学

学位级别：硕士

在无线通信系统中,全平衡系统具有优越的电磁兼容特性,可以有效地抑制环境和内部有源器件产生的噪声,因而得到了广泛的应用。在全平衡通信系统尤其是射频电路的前端,平衡滤波器有着重要的应用和研究价值。论文主要对微带线平衡滤波器展... 详细信息

在无线通信系统中,全平衡系统具有优越的电磁兼容特性,可以有效地抑制环境和内部有源器件产生的噪声,因而得到了广泛的应用。在全平衡通信系统尤其是射频电路的前端,平衡滤波器有着重要的应用和研究价值。论文主要对微带线平衡滤波器展开了研究与设计。首先研究了平衡滤波器的四端口网络特性及耦合特性,总结了常用的产生传输零点和抑制共模噪声的方法,这是设计高性能平衡滤波器的基础。然后深入研究了平衡滤波器领域中几款重要的器件,包括:平衡宽阻带滤波器,平衡双通带滤波器以及平衡双工器。论文的主要内容包含以下几个方面:1.为分析、设计和测试平衡滤波器,本文首先对平衡四端口网络的混合S参数进行了分析,建立了混合S参数与传统的四端口S参数之间的转换关系,同时证明了用奇偶模方法分析对称平衡器件的正确性;为了改善平衡滤波器的性能,重点研究了产生传输零点以及抑制共模噪声的方法。2.研究了阶跃阻抗谐振器(SIR)的谐振特性,设计出了一款结构新颖紧凑、损耗小、频率选择性高、阻带范围达到10f0处的宽阻带滤波器,并以此为基础来设计平衡宽阻带滤波器,然后提出了加载短路双模谐振器提高共模抑制的方法,最后以滤波器实物加以验证。3.详细的分析了微扰闭环型及短路枝节加载型双模谐振器的特性,基于这两种双模谐振器提出了设计带宽和中心频率分别独立可控的平衡双通带滤波器的全新方法。文中给出了设计流程,测试和仿真结果的一致性验证了理论分析的正确性。4.给出了基于缺陷地(DGS)双模谐振器的平衡双工器的设计方法,对缺陷地双模谐振器的谐振特性、场分布以及耦合特性进行了深入研究,并提出了匹配自由度较高的公共端阶跃阻抗馈电结构。最后设计了具有良好差模及共模响应的平衡双工器,仿真与实验测试结果符合良好。

关键词：平衡滤波器宽阻带双通带双工器双模谐振 DGS 传输零点共模抑制