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改进的电磁混合耦合SIW超宽阻带滤波器设计

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通信技术 2023年第12期56卷 1442-1452页

作者：周为荣周鹤孟涛李帅合魏志杰中通服咨询设计研究院有限公司江苏南京210019 南京信息工程大学江苏南京210044

为了提升滤波器的阻带性能,提出了一种改进的电磁混合耦合基片集成波导(Substrate Integrated Waveguide,SIW)超宽阻带滤波器的设计。首先,利用模式的本征抑制和电磁混合耦合方法,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... 详细信息

为了提升滤波器的阻带性能,提出了一种改进的电磁混合耦合基片集成波导(Substrate Integrated Waveguide,SIW)超宽阻带滤波器的设计。首先,利用模式的本征抑制和电磁混合耦合方法,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的所有高次模;其次,利用耦合槽的偏移,在中间金属层侧壁中心约为1/10腔体宽度处刻蚀耦合槽,可同时抑制TE105和TE501以及TE305和TE503模的耦合;最后,仿真结果显示,该滤波器的中心频率f0=5.94GHz,相对带宽为3.37%,插入损耗为2.29 dB,回波损耗优于17.1 dB。当阻带宽度延伸至4.85f0时,抑制深度优于20 dB。综上,探讨了基片集成波导超宽阻带滤波器的宽阻带抑制,有效延伸了阻带宽度,为移动通信系统进一步提升抗干扰性能奠定了技术基础。

关键词：宽阻带本征抑制电磁混合耦合 SIW 带通滤波器

基于LTCC技术的电磁混合耦合宽阻带滤波器设计

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微波学报 2019年第4期35卷 26-29页

作者：赵子豪戴永胜罗雨常钰敏南京理工大学电子工程与光电技术学院

针对复杂电磁干扰,采用电磁耦合相消产生传输零点的原理,提出一种基于电磁耦合相消的宽阻带滤波器。对电路谐振单元进行奇偶模分析,在ADS软件中设计电路,然后在HFSS软件中对该电路进行三维仿真优化,最后采用LTCC材料进行生产。该器件采... 详细信息

针对复杂电磁干扰,采用电磁耦合相消产生传输零点的原理,提出一种基于电磁耦合相消的宽阻带滤波器。对电路谐振单元进行奇偶模分析,在ADS软件中设计电路,然后在HFSS软件中对该电路进行三维仿真优化,最后采用LTCC材料进行生产。该器件采用左右对称结构,以降低设计复杂度和元件体积;利用电磁耦合相消原理确定零点位置,调整谐振间距实现零点控制;加入源负载耦合,以实现第4个传输零点,增强选择性和阻带宽度。最终设计的宽阻带滤波器物理尺寸为3.2 mm×1.6 mm×0.89 mm,实物测试结果表明该器件阻带范围广且通带具有高陡峭性。

关键词：电磁混合耦合谐振单元奇偶模分析源负载宽阻带

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一种新型的可控电磁混合耦合开路环滤波器

一种新型的可控电磁混合耦合开路环滤波器

基于横向耦合和正交耦合的基片集成波导超宽阻带滤波功分器

2007年全国微波毫米波会议

作者：王欢褚庆昕华南理工大学电子与信息学院

本文提出了一种具有可控电磁混合耦合的微带开路环滤波器,分别调节电磁耦合的参数可以在滤波器的阻带引入一个附加的可控传输零点。文章基于等效电路模型分析了这种滤波器的特性。仿真结果与试验结果吻合良好。这种滤波器阶数低,差损小... 详细信息

本文提出了一种具有可控电磁混合耦合的微带开路环滤波器,分别调节电磁耦合的参数可以在滤波器的阻带引入一个附加的可控传输零点。文章基于等效电路模型分析了这种滤波器的特性。仿真结果与试验结果吻合良好。这种滤波器阶数低,差损小,带外抑制水平高。

关键词：电磁混合耦合传输零点

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集成电路与嵌入式系统 2024年第2期24卷 50-56页

作者：范晨晖刘晓贤刘诺朱樟明西安电子科技大学西安710071

基片集成波导滤波功分器在通信系统中的应用逐渐广泛。与传统波导谐振器相同,基片集成波导谐振器含有多个传输模式,导致基片集成波导滤波器的宽阻带特性很难实现。本文设计了一种由电激励实现的超宽阻带基片集成波导滤波功分器。具体地... 详细信息

基片集成波导滤波功分器在通信系统中的应用逐渐广泛。与传统波导谐振器相同,基片集成波导谐振器含有多个传输模式,导致基片集成波导滤波器的宽阻带特性很难实现。本文设计了一种由电激励实现的超宽阻带基片集成波导滤波功分器。具体地,提出了一种基于电磁交替耦合拓扑的四阶基片集成波导滤波功分器,具有电输入和电输出端口。横向耦合通过谐振腔侧边开窗实现磁耦合,纵向耦合通过在相邻两腔之间的耦合窗口中蚀刻S槽线实现电耦合。通过正交传输路径可以抑制多个高阶模式,仿真和测量结果表明,阻带带宽分别大于9f 0和3.1f 0范围,该中心频率为35.5 GHz的滤波功分器的带外抑制效果优于-20 dB。上述方法经实物验证,试验结果与仿真结果吻合。

关键词：基片集成波导滤波功分器宽阻带横向耦合正交耦合电磁混合耦合

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一种内联型混合电磁耦合高隔离可调双工器

一种内联型混合电磁耦合高隔离可调双工器

2017年全国微波毫米波会议

作者：黄巍官雪辉文品桂平刘海文华东交通大学信息工程学院

本文提出了一种基于四分之一波长谐振器和内联型混合电磁耦合的可调双工器。一个弯折的以磁耦合为主导的可调滤波器构成双工器的第一通道,另一个以电耦合为主导的可调滤波器构成双工器的另一通道。利用混合电磁耦合中,电耦合主导或是磁... 详细信息

本文提出了一种基于四分之一波长谐振器和内联型混合电磁耦合的可调双工器。一个弯折的以磁耦合为主导的可调滤波器构成双工器的第一通道,另一个以电耦合为主导的可调滤波器构成双工器的另一通道。利用混合电磁耦合中,电耦合主导或是磁耦合主导可以改变传输零点与通带的相对位置的特点,进行有效设计,分别在低频通道的高频端和高频通道的低频端各产生了一个传输零点,提高了通带频率选择性和双工器的隔离度。

关键词：内联型四分之一波长谐振器电磁混合耦合传输零点双工器

来源： cnki会议评论

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基于多层结构的宽阻带SIW带通滤波器

现代雷达 2023年第1期45卷 85-90页

作者：周为荣禹胜林杨杨倪思思魏志杰南京信息工程大学电子与信息工程学院江苏南京210000 江苏移动信息系统集成有限公司江苏南京210000

近年来,多层结构的基片集成波导(SIW)带通滤波器因其结构紧凑的优点得到研究者们的青睐,与此同时,阻带带宽窄的缺点又阻碍了滤波器的发展。为了提升滤波器的阻带性能,提出一种基于多层结构的宽阻带SIW带通滤波器。将滤波器的内外耦合窗... 详细信息

近年来,多层结构的基片集成波导(SIW)带通滤波器因其结构紧凑的优点得到研究者们的青睐,与此同时,阻带带宽窄的缺点又阻碍了滤波器的发展。为了提升滤波器的阻带性能,提出一种基于多层结构的宽阻带SIW带通滤波器。将滤波器的内外耦合窗口设置在模式的最弱电场处,从本质上抑制该模式。同时引入电磁混合耦合理论,分析特定模式的电磁分布情况,并根据HFSS软件提取的耦合系数设计耦合孔径的大小和位置,实现对特定模式的抑制。仿真结果显示可以完全抑制谐振频率低于TE_(303)模以内的所有高次模。实际加工并测量了该滤波器,中心频率为5.9 GHz,相对带宽为2.54%,阻带可以延伸至17.42 GHz (2.95f_(0),f_(0)为滤波器中心频率),且带外抑制优于28 dB,仿真和测量结果显示两者吻合度较好。与其他SIW滤波器相比,该方法设计简单、带宽可调、阻带更宽,易于应用到实际的微波通信系统中,具有潜在的应用价值。

关键词：基片集成波导带通滤波器电磁混合耦合带外抑制宽阻带

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基于基片集成波导宽阻带带通滤波器的研究

基于基片集成波导宽阻带带通滤波器的研究

作者：周为荣南京信息工程大学

学位级别：硕士

近年来,移动通信系统可以利用的射频频谱资源非常有限,这推动了具有频率选择和抑制谐波信号等功能的微波滤波器的发展。以基片集成波导带通滤波器为代表的微波滤波器因其造价低、损耗小、重量轻、品质因数高且易于集成等优点得到了广泛... 详细信息

近年来,移动通信系统可以利用的射频频谱资源非常有限,这推动了具有频率选择和抑制谐波信号等功能的微波滤波器的发展。以基片集成波导带通滤波器为代表的微波滤波器因其造价低、损耗小、重量轻、品质因数高且易于集成等优点得到了广泛关注。但因电磁环境日益复杂,严重干扰了移动通信系统的正常运行。为了减少这些干扰影响和提高通信信号质量,本文主要针对基片集成波导(SIW)带通滤波器的宽阻带展开深入研究,具体工作如下:首先,设计了内部耦合窗口偏移中心位置及加载金属通孔微扰来修复模式的本征抑制。研究了二阶SIW带通滤波器的阻带宽度延伸以及带外抑制优化的设计方法;并分别设计、制作了三阶、四阶SIW带通滤波器进行实物验证,实测的阻带宽度均超过2.05f(f为滤波器的中心频率),且抑制深度均优于30dB,验证了该设计方法的可行性和准确性。与其他单层SIW宽阻带滤波器相比,该设计方法简单、低成本且易于实现。其次,为了进一步拓宽阻带宽度,提出了对称式和非完全对称式两种电磁混合耦合方式。基于电磁混合耦合理论和模式的本征抑制,通过中间金属层上刻蚀出两组对称分布的耦合圆孔,引入TE/TE模的电耦合量和磁耦合量相互抵消,抑制该特定模式的耦合。实物验证结果表明,阻带宽度延伸至2.95f且抑制深度优于28dB,与仿真结果一致。另外,设计了两组不对称的耦合圆孔分别抑制TE/TE和TE模的耦合,仿真和实测结果显示两者吻合度较好,阻带宽度延伸至3.85f且抑制深度优于20dB。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。最后,提出了改进的电磁混合耦合方案,探索了四阶SIW带通滤波器的超宽阻带性能。基于非完全对称式的电磁混合耦合四阶SIW滤波器的基础上,将双层层叠优化为四层层叠结构,并通过中间金属层上刻蚀耦合槽偏移侧壁中心约为1/10腔体宽度时,抑制了TE/TE和TE/TE模的耦合。仿真结果显示,阻带宽度延伸至4.85f且抑制深度优于20dB。与现有其它SIW带通滤波器相比,拥有超宽阻带性能。综上,本文基于基片集成波导带通滤波器的宽阻带进行探索性研究,有效延伸了阻带宽度,为移动通信系统进一步提升抗干扰性能奠定了技术基础。

关键词： SIW带通滤波器宽阻带本征抑制电磁混合耦合

具有辐射零点的高性能WiMAX频段微带滤波天线设计

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电子测试 2015年第7X期26卷 20-22页

作者：张璐朱田伟南京航空航天大学电子信息工程学院南京211106

本文基于滤波器综合方法,设计了一款工作在Wi MAX频段的的高性能微带滤波天线。通过在谐振器之间引入电磁混合耦合,使得滤波天线的增益曲线在高频带出现了辐射零点,从而使得滤波天线具有良好的带外抑制特性。

关键词：电磁混合耦合辐射零点滤波天线