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基于奇偶模分析法的微带型定向耦合器设计

信息记录材料 2019年第8期20卷 72-73页

作者：刁振宇江苏联通网优中心

本文在奇偶模分析法基础上,提出了一种新型的3端口微带型定向耦合器。为了使奇偶模相速基本接近相同从而达到很好的阻抗匹配,设计了在耦合微带线两侧的三角形过渡接地贴片结构,并将传统的第四个端口(隔离端口)用贴片电阻进行负载匹配。... 详细信息

本文在奇偶模分析法基础上,提出了一种新型的3端口微带型定向耦合器。为了使奇偶模相速基本接近相同从而达到很好的阻抗匹配,设计了在耦合微带线两侧的三角形过渡接地贴片结构,并将传统的第四个端口(隔离端口)用贴片电阻进行负载匹配。本文设计的是频段5.6~8.5GHz的单节微带型定向耦合器。通过HFSS建立模型并进行仿真。结果表明本次设计的耦合器在通带内的传输系数大于-1dB,耦合系数在-12dB和-10dB之间,输出端口的隔离度达到-20dB,反射系数小于-18dB,并且输出驻波比小于1.2。

关键词：微带线奇偶模分析法超宽带耦合器

基于双SSLR的小型化双通带带通滤波器设计

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强激光与粒子束 2018年第11期30卷 51-55页

作者：孙久会张德伟周东方吕大龙刘庆中国人民解放军战略支援部队信息工程大学信息系统工程学院郑州450001

设计了一种新的具有良好选择性的小型化的双模双通带带通滤波器。该滤波器的谐振结构由两个短路枝节加载谐振器(SSLR)连接到同一个接地金属柱构成。首先通过奇偶模分析方法分析单个SSLR的谐振频率,得到谐振频率的变化规律;然后为了实现... 详细信息

设计了一种新的具有良好选择性的小型化的双模双通带带通滤波器。该滤波器的谐振结构由两个短路枝节加载谐振器(SSLR)连接到同一个接地金属柱构成。首先通过奇偶模分析方法分析单个SSLR的谐振频率,得到谐振频率的变化规律;然后为了实现滤波器的小型化,将两个SSLR连接到同一个金属柱上并且折叠微带线,通过调节枝节长度分析滤波器通带的变化;设计中使用双枝节分别对谐振器馈电的结构,并且引入了源与负载耦合,可以在上阻带多提供一个传输零点,以提高阻带抑制;最后对滤波器的传输零点进行分析,提高滤波器的选择性。通过上述的分析,对该滤波器进行仿真、加工以及测试,得到最后实物的测试结果与软件的仿真结果较为一致。

关键词：双模双通带带通滤波器短路枝节加载谐振器奇偶模分析法小型化源与负载耦合

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波导宽壁耦合器的幅相分析与实验

电子学报 2003年第3期31卷 468-470页

作者：曲晓云王典成杨志群南京电子技术研究所江苏南京210013 南京理工大学电子工程研究中心江苏南京210094

本文提出一种新型的宽壁耦合器 ,它不需任何附加的阻抗匹配装置 ,运用本征值法和奇偶模分析法对其幅相特性进行推导证明 ,得到耦合系数与耦合区尺寸的关系和输出端口的相位关系 ,将两种方法进行了比较 .实验结果表明其良好的性能 .

关键词：奇偶模分析法本征值法宽壁耦合器幅相特性波导定向耦合器

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基于枝节线加载谐振器的可调滤波器设计

微波学报 2017年第5期33卷 69-72页

作者：刘泽南肖如奇杨国刘铭宇南京理工大学近程高速目标探测技术国防重点学科实验室南京210094

传统基于变容二极管的双频电可调滤波器由于外部容值的加入,该类滤波器的插损变大,同时相对带宽锐减。基于多模谐振器结构,提出了一种新型的工作频段独立、电可调的双频带通滤波器。该滤波器由短路枝节线加载谐振器和一对1/4波长谐振器... 详细信息

传统基于变容二极管的双频电可调滤波器由于外部容值的加入,该类滤波器的插损变大,同时相对带宽锐减。基于多模谐振器结构,提出了一种新型的工作频段独立、电可调的双频带通滤波器。该滤波器由短路枝节线加载谐振器和一对1/4波长谐振器组成。在各自的谐振器末端加载带有变容二极管的外部偏置电路,1/4波长谐振器构成第一通带,短路枝节线加载谐振器构成第二通带,两通带之间互不干扰,单独调节。应用奇偶模分析法及调节耦合间距的方法,确保双通带均出现两个极点,保证其带宽的稳定性。该电可调滤波器第一通带可调范围为0.7~0.85 GHz,第二通带可调范围为0.9~1.05 GHz,同时双频带的相对带宽基本保持在10%以上,较以往的双频电可调滤波器,该款滤波器的相对带宽有了较为明显的提升。

关键词：电可调滤波器多模谐振器奇偶模分析法变容二极管

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结构紧凑的高选择性宽带带通滤波器

电子器件 2016年第5期39卷 1059-1062页

作者：钱颖张凤娟靳静无锡科技职业学院电子技术学院江苏无锡214028 中国电子科技集团第五十五研究所南京210016

为实现结构紧凑和高选择性的宽带滤波器,在传统平行耦合线结构的基础上,作了适当改进,设计了3种结构新颖的三线耦合结构,均能够实现具有3个传输零点的宽带响应,且其中两个零点分别紧靠通带的上下边缘。加工并测试了基于其中一种结构的... 详细信息

为实现结构紧凑和高选择性的宽带滤波器,在传统平行耦合线结构的基础上,作了适当改进,设计了3种结构新颖的三线耦合结构,均能够实现具有3个传输零点的宽带响应,且其中两个零点分别紧靠通带的上下边缘。加工并测试了基于其中一种结构的宽带滤波器,工作频率为2.6 GHz,3 d B相对带宽为63%,3个传输零点分别位于1.46 GHz,3.77 GHz和5.13GHz,介质基板采用Rogers 4003,厚度0.813 mm。实测结果与仿真结果吻合良好,验证了结构的有效性。

关键词：宽带带通滤波器三线耦合结构奇偶模分析法阶梯阻抗谐振器传输零点

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微波段可重构功分器的研究与设计

微波段可重构功分器的研究与设计

作者：彭洪重庆邮电大学

学位级别：硕士

可重构微波器件可以实现器件的功能或特征参数可调,在实现微波器件的小型化、集成化和智能化等领域有着重要的研究前景。目前国内外关于可重构微波器件的研究主要集中滤波器、功率放大器和天线等器件。而在功分器方面,实现的可重构功能... 详细信息

可重构微波器件可以实现器件的功能或特征参数可调,在实现微波器件的小型化、集成化和智能化等领域有着重要的研究前景。目前国内外关于可重构微波器件的研究主要集中滤波器、功率放大器和天线等器件。而在功分器方面,实现的可重构功能单一、关键指标不高,且多数是离散可重构研究。为此,本文基于对连续可重构技术的研究,分别设计了两类单功能可重构功分器和两类多功能可重构功分器,实现了功分器的四个关键参数连续可调,主要研究内容如下:首先,利用传输矩阵对基于可变电容的可调移相器进行了详细分析,重点讨论了π型、T型和反射型移相器的传输特性和相位可调范围,并利用基于变容二极管的可调移相器替代传输线设计了两类中心工作频率为2.45GHz的单功能可重构功分器。通过ADS(Advanced Design System)软件仿真表明:两款π型、T型结构的工作频率可重构功分器分别实现了0.51GHz和1.18GHz的工作频率可调范围;三款单边π型、双边π型以及反射型结构的分配比可重构功分器分别实现了19dB、48.3dB和28.9dB的分配比可调范围。为验证设计方法,将反射型分配比可重构功分器进行实物加工,其测试结果和仿真结果相吻合。然后,详细分析了π型、T型可调反射器的反射系数可调特性,并利用变容二级管实现反射系数连续可调,在此基础上设计了两类工作在2.45GHz的多功能可重构功分器。通过ADS仿真得到:基于π型可调反射器设计的分配路数和分配比同时可重构功分器,可以实现分配路数在1路可调,同时功率分配比在一定范围内可重构;基于互补型混合网络和可调反射器设计的三种π型、反射型和T型相位差和分配比同时可重构功分器,分别实现了10.8dB、19dB和36.9dB的分配比可调范围,以及61.5°、242°、150.7°的相位差可调范围。同时,将T型相位差和分配比同时可重构功分器进行实物加工,其测试结果和仿真结果相吻合。综上,本文设计了工作频率可调、分配比可调、分配路数和分配比同时可调、相位差和分配比同时可调的四类可重构功分器,与相关文献的研究相比,可调范围较优且整体性能良好,在微波通信领域具有一定参考和应用价值。

关键词：变容二极管可重构功分器奇偶模分析法移相器

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多模滤波器技术研究与应用

多模滤波器技术研究与应用

作者：谢翔宇电子科技大学

学位级别：硕士

作为无线通信系统中的重要组成部分,高性能射频滤波器的设计显得尤为重要,多模滤波器在滤波器小型化、超宽带和多频带设计领域有重要意义,因此有必要对多模滤波器进行研究与设计。目前多模滤波器设计主要是从某一特定需求出发,将多模滤... 详细信息

作为无线通信系统中的重要组成部分,高性能射频滤波器的设计显得尤为重要,多模滤波器在滤波器小型化、超宽带和多频带设计领域有重要意义,因此有必要对多模滤波器进行研究与设计。目前多模滤波器设计主要是从某一特定需求出发,将多模滤波器作为实现小型化、超宽带、多频带的手段进行研究。本文从多模谐振器入手,根据“多模”产生的机制,将多模滤波器技术分为两类:基于简并模的多模滤波器设计和基于高次模的多模滤波器设计,分别对两种类型的多模滤波器研究。针对基于简并模的多模滤波器,本文首先总结了基于简并模的多模滤波器设计方法,为多模滤波器设计提供依据;然后研究了不同微扰方式下的双模滤波器特性,对滤波器产生零点的原因给出解释;接着对传统意义上的双模滤波器提出改进措施,通过引入支节线加载进一步减小了双模滤波器尺寸;再者,本文对二阶级联的多模滤波器仿真设计,给出了两种不同形式的滤波器仿真结果。针对基于高次模的多模滤波器,本文总结其设计过程,并且设计加工了两款超宽带多模滤波器。本文的主要贡献包括以下几个方面:1、对多模滤波器进行分类,通过分析谐振器上的电压波函数分布特性,并且利用奇偶模分析法研究方环谐振器,归纳总结了基于简并模和基于高次模的多模滤波器设计方法,有一定的指导意义。2、分别研究了微扰形式不同、微扰位置不同这两种情况下的基于简并模的双模滤波器的传输函数特性;针对传统的双模滤波器提出改进方案,引入支节加载,在不改变双模特性的情况下,使得滤波器不仅能够具有调谐功能,而且进一步实现了小型化,小型化程度达到30%,加工测试了两款改进型双模滤波器。3、提出了一种二阶级联的多模滤波器,仿真设计了两款性能良好的多模滤波器。4、研究了基于高次模的多模滤波器,加工测试了两款超宽带多模滤波器,滤波器在3.1GHz0.6GHz通带范围内性能良好。

关键词：多模滤波器简并模高次模奇偶模分析法

S波段具有滤波功能的可重构功率分配器的研究与设计

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S波段具有滤波功能的可重构功率分配器的研究与设计

作者：雷鹏重庆邮电大学

学位级别：硕士

功分器是无线通信系统中实现射频功率分配和合成的重要元件,而滤波器在射频网络系统中具有滤波选频的功能。目前国内外关于功分器和滤波器的研究往往是分立研究的,而且功分器的研究多数存在功率分配比低、功能单一等关键指数不高,且多... 详细信息

功分器是无线通信系统中实现射频功率分配和合成的重要元件,而滤波器在射频网络系统中具有滤波选频的功能。目前国内外关于功分器和滤波器的研究往往是分立研究的,而且功分器的研究多数存在功率分配比低、功能单一等关键指数不高,且多系统兼容的功分器研究较少。为此,本论文将可重构技术应用于功分器完成了两款多功能的可重构功分器的设计。在此基础上,进而在功分器的上集成滤波电路又完成了两款滤波可重构功分器的设计。论文主要研究工作如下:首先,分析了功分器的基本理论、集成可重构(可调)技术的功分器的实现形式和微波电路的奇偶模分析法,并详细分析了可调移相器(可调微带传输线、可调反射型移相器)的传输特性。在此基础上,根据传统功分器的原理提出了一种新颖的互补混合网络结构的功分器模型,基于以上可调反射型移相器等效替代法和互补混合网络结构级联法,分别实现了两款功分器在2.45GHz的分配比和相位差多功能可重构功能,其中分配比分别在-42.9d B～-0.47d B和-20.5d B～21.3d B的大范围可调和相位差272°、76°的大范围可调,同时,将级联互补混合网络多功能可重构功分器进行了加工测试,其测试所得结果与版图仿真结果吻合。然后,研究了可调T型枝节谐振器实现滤波可重构的原理,并进行了仿真分析验证,基于此结构的滤波器等效替换了Wi1kinson的λ/4微带传输线的方法,分别完成了两款具有滤波功能的可重构功分器的设计,其中,宽通带滤波可重构功分器工作在S频段,具有2GHz的宽通带,且宽带可调范围可达0.6GHz;而窄带可重构滤波功分器工作在5G频段的2.6GHz,具有分配比-9.8d B～9.8d B内可调和相位差127°大范围多功能可重构。同时,将两款设计完成的滤波可重构功分器都进行了加工测试,其测试结果与版图仿真结果吻合。综上,本论文设计的功分器实现了多功能可重构、多功能滤波可重构,并与相关文献性能对比,可重构范围较好且整体结构性能良好,在无线通信网络系统中具有重要的应用价值。

关键词：可调移相器功分器滤波式功分器奇偶模分析法

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基于SIR和SLR的微带滤波器设计

基于SIR和SLR的微带滤波器设计

作者：曹璐电子科技大学

学位级别：硕士

随着现代通信系统的不断发展,各种电磁环境日趋复杂,尤其是在日益拥挤的频谱资源背景下,科研人员花费大量的精力,努力致力于让通讯器件在高速率,高质量的复杂环境下运行。在通信射频领域中,滤波器承载着射频前端频率选择的重要使命。除... 详细信息

随着现代通信系统的不断发展,各种电磁环境日趋复杂,尤其是在日益拥挤的频谱资源背景下,科研人员花费大量的精力,努力致力于让通讯器件在高速率,高质量的复杂环境下运行。在通信射频领域中,滤波器承载着射频前端频率选择的重要使命。除此之外,各领域对滤波器技术指标的要求也在不断提高,不仅要求滤波器小型紧凑,便于集成,方便大量低成本制作,还要求滤波器具有低插损,高带内选择性,高带外抑制性。此外,通讯多模式发展的要求也越来越高,越来越严格,例如在2G(GSM,CDMA)、3G(CDMA2000,WCDMA,TD-SCDMA,WIMAX)、4G(TDD和FDD),还有蓝牙等无线通信数据业务中使用的滤波器,既要求同时兼容多种模式,又要充分利用好频谱资源。因此,多频带的滤波器是当今通信发展的重点所在。本论文的主要内容如下:本论文首先列举了国内外的科研工作者们研究微带带通滤波器的状况,并将几种设计带通滤波器的方法进行深入的对比,总结了它们的优缺点,从而确定微带带通滤波器在目前通信领域中的研究状况与进展。接着给出了滤波器的综合设计方法,主要设计指标,奇偶模分析法以及SIR基本理论,并详细地介绍了四分之一型、二分之一型和全波长型谐振器的工作原理。随后,对比了开路枝节加载谐振器和短路枝节加载谐振器,总结了其优缺点,然后以短路枝节加载谐振器为滤波器结构单元,设计了一款应用于WLAN工作频段的中心频率为2.4GHz和5.2GHz,相对带宽分别是7.8%和7.1%的双模双通带滤波器。通过探究耦合缝隙的大小,得出耦合缝隙能改变阻带传输零点位置的结论。其次,为了能够使滤波器能同时滤除多个频段的无用杂波,以短路加载枝节谐振器为基础,设计了一款频段呈现递进式的应用于WIMAX/WLAN的微波单通、双通、三通带滤波器。通过在谐振器上开缝的方法,消除了第三通带附近突然增长的插入损耗。最后,介绍了可重构滤波器的实现方式,以短路枝节加载谐振器为“载体”,谐振器留有一定的间隙,然后在间隙处接入电容,或者电感,形成可重构滤波器。接入电容时,滤波器为双通带,接入电感时,滤波器呈现单通特性,从而形成可重构特性。

关键词：微带滤波器带通滤波器阶跃阻抗谐振器枝节加载谐振器奇偶模分析法