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2017Altair技术大会

作者：吴敏南京邮电大学

本篇论文借助于Altair公司的FEKO软件,设计出了一种加载短路枝节的双通带滤波器,通过加载短路枝节、弯折等结构,使得滤波器的尺寸较小,其独特的结构使其达到双通带特性。随着现代通信的快速发展,卫星通信、WCDMA、WLANs等新技术层出不... 详细信息

本篇论文借助于Altair公司的FEKO软件,设计出了一种加载短路枝节的双通带滤波器,通过加载短路枝节、弯折等结构,使得滤波器的尺寸较小,其独特的结构使其达到双通带特性。随着现代通信的快速发展,卫星通信、WCDMA、WLANs等新技术层出不穷。多通带、小型化的通信设备在实际应用中得到越来越多的青睐,无线通信系统对多通带滤波器的需求也越来越多。由于现代通信系统应用频段均聚集在射频及微波频段的低频段,这使得频谱资源特别拥挤,多频段通信的重要地位日益凸显,这就促使人们不断地朝着多频段方向研究,微波滤波器技术成为目前研究的热点。

关键词： Altair FEKO 短路枝节双通带滤波器

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一种结构紧凑的宽阻带短路枝节超宽带滤波器

电子技术（上海） 2013年第2期40卷 36-38,25页

作者：黄操西藏民族学院信息工程学院

文章基于短路枝节模型设计了一个通带范围为3.1～10.6 GHz的超宽带滤波器。滤波器两侧的半波长传输线中集成低通单元以改善上阻带特性,其余的半波长传输线用蜿蜒线替代以减小纵向尺寸,缓解了传统短路枝节超宽带滤波器寄生通带过近和纵... 详细信息

文章基于短路枝节模型设计了一个通带范围为3.1～10.6 GHz的超宽带滤波器。滤波器两侧的半波长传输线中集成低通单元以改善上阻带特性,其余的半波长传输线用蜿蜒线替代以减小纵向尺寸,缓解了传统短路枝节超宽带滤波器寄生通带过近和纵向尺寸偏大的问题。通过替代单元与半波长传输线在通带内特性等效,设计过程大大简化。滤波器的实测结果与仿真结果一致,在22.8GHz范围内上阻带抑制优于20dB。

关键词：超宽带带通滤波器短路枝节

基于短路枝节加载SIR的双带隙超宽带滤波器

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基于短路枝节加载SIR的双带隙超宽带滤波器

基于人工表面等离子体激元的超宽带带通滤波器

2013年全国微波毫米波会议

作者：张小艳吴边杨帅邱枫西安电子科技大学天线与微波技术重点实验室

本文提出了一种新型双带隙超宽带滤波器。在多模谐振器中心加载"T"形枝节以减小结构尺寸,通过交指电容结合DGS的耦合馈线实现超宽带响应。为了抑制WLAN和卫星通信系统等窄带信号对超宽带系统的干扰,通过引入短路枝节加载的阶梯阻抗谐振... 详细信息

本文提出了一种新型双带隙超宽带滤波器。在多模谐振器中心加载"T"形枝节以减小结构尺寸,通过交指电容结合DGS的耦合馈线实现超宽带响应。为了抑制WLAN和卫星通信系统等窄带信号对超宽带系统的干扰,通过引入短路枝节加载的阶梯阻抗谐振器实现双带隙特性,能有效抑制超宽带频段内的窄带干扰信号,设计并加工了滤波器样品,测试结果和仿真结果吻合良好。

关键词：超宽带阶梯阻抗谐振器短路枝节双带隙

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固体电子学研究与进展 2022年第5期42卷 371-375,411页

作者：张胜王宁宁宋建宇黄若琳王俊唐守峰中国矿业大学信息与控制工程学院江苏徐州221116

人工表面等离子体激元(Spoof surface plasmon polaritons,SSPPs)具有低损耗、高束缚、高传输效率的特点,被广泛应用于微波器件设计。提出了一种新型SSPPs单元,与传统单元相比具有更多的可调节参数。以此为基础设计了一款基于SSPPs的低... 详细信息

人工表面等离子体激元(Spoof surface plasmon polaritons,SSPPs)具有低损耗、高束缚、高传输效率的特点,被广泛应用于微波器件设计。提出了一种新型SSPPs单元,与传统单元相比具有更多的可调节参数。以此为基础设计了一款基于SSPPs的低通滤波器,该低通滤波器与具有高通特性的短路枝节相级联,最终设计实现了一款超宽带带通滤波器。这款超宽带带通滤波器高、低截止频率可单独调节,具有结构简单、小型化等特点。实测结果显示该滤波器-3 dB通带范围为3~13 GHz,带宽达到了125%,同时其回波损耗优于-13 dB。

关键词：新型人工表面等离子体激元单元超宽带短路枝节

面向毫米波MIMO的方向图去耦印刷偶极子天线

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电子元件与材料 2023年第9期42卷 1102-1109页

作者：南敬昌曹京涛杨楠辽宁工程技术大学电子与信息工程学院辽宁葫芦岛125105 辽宁省无线射频大数据智能应用重点实验室辽宁葫芦岛125105 中山大学电子与信息工程学院广东广州510006 广东省光电信息处理芯片与系统重点实验室广东广州510006

针对MIMO(Multiple-Input Multi-Output)多天线系统中因耦合导致的天线单元辐射方向图畸变问题,提出了一种基于短路枝节的方向图去耦方法。在偶极子辐射臂和地板之间引入的短路枝节可调节耦合单元辐射臂上感应电流的幅度和相位,进而对... 详细信息

针对MIMO(Multiple-Input Multi-Output)多天线系统中因耦合导致的天线单元辐射方向图畸变问题,提出了一种基于短路枝节的方向图去耦方法。在偶极子辐射臂和地板之间引入的短路枝节可调节耦合单元辐射臂上感应电流的幅度和相位,进而对天线单元畸变的辐射方向图完成波束纠偏和凹陷修复,实现方向图去耦。在5G毫米波n260频段(37~40 GHz)设计、制作了1×4 MIMO印刷偶极子天线实物,实测方向图的最大辐射方向被纠正到正天顶,实测端口隔离度大于23.5 dB。实测与仿真结果吻合良好,验证了提出的方向图去耦方法的有效性。提出的方向图去耦的1×4毫米波MIMO印刷偶极子天线性能良好、易于实现,可应用于毫米波MIMO系统。

关键词：方向图去耦隔离度印刷偶极子短路枝节 MIMO 毫米波 5G

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超宽带微带带通滤波器的设计

广西师范大学学报（自然科学版） 2017年第4期35卷 32-38页

作者：袁伟强宋树祥程洋张勇敢广西师范大学电子工程学院广西桂林541004

为了设计小型化、低插入损耗、宽阻带的滤波器,本文基于缺陷微带结构(defected microstrip structure,DMS)提出一种新型H形DMS结构微带滤波器,利用DMS结构与1/4波长终端短路谐振器设计制作一种小型超宽带微带带通滤波器,并用ADS(advance... 详细信息

为了设计小型化、低插入损耗、宽阻带的滤波器,本文基于缺陷微带结构(defected microstrip structure,DMS)提出一种新型H形DMS结构微带滤波器,利用DMS结构与1/4波长终端短路谐振器设计制作一种小型超宽带微带带通滤波器,并用ADS(advanced design system)软件对该滤波器进行分析及仿真验证,且对所设计的滤波器进行实物加工测试。测试结果表明,该滤波器的相对带宽达到了116%,阻带在-20dB以下的频段为12~19GHz,其宽度达到了7GHz,与理论分析基本一致。该滤波器尺寸为13.7mm×6.8mm,同时还具有插入损耗小、结构简单紧凑等优点。

关键词：带通滤波器缺陷微带结构(DMS) 超宽带短路枝节 ADS

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基于三维集成微型高通滤波器的研究与设计

基于三维集成微型高通滤波器的研究与设计

作者：施淑媛南京理工大学

学位级别：硕士

由于无线通信技术的快速发展,电子系统已经覆盖到更高的频段,电子器件也随之朝更小型、高集成、高性能、低成本的趋势发展。高通滤波器作为通信系统中极为关键的一个元件也不例外,研究人员已对其工作性能提出了更高的要求,目前正处于研... 详细信息

由于无线通信技术的快速发展,电子系统已经覆盖到更高的频段,电子器件也随之朝更小型、高集成、高性能、低成本的趋势发展。高通滤波器作为通信系统中极为关键的一个元件也不例外,研究人员已对其工作性能提出了更高的要求,目前正处于研发的热门阶段。高频的微型高通滤波器,能广泛应用于收发组件、无线移动终端等军用和民用设备中,其设计和研究具有重要的意义和巨大的市场价值。现今LTCC多层陶瓷技术是比较先进的技术,本文正是通过该技术完成了多款微型高通滤波器的研究与设计。本文分别对两种频段(较低频较高频)的高通滤波器理论分析,采用两种不同的设计方法,并结合LTCC多层工艺技术成功设计出多款新型的微型高性能高通滤波器,并在此基础上做一定的改进。本文主要工作如下：1、设计截止频率为760MHz、650MHz的两款高通滤波器,均低于1GHz。采用元件替代法逐步拟合,并基于LTCC多层结构三维实现,使体积大大减小,最终实现体积均为1.6mm × 3.2mm × 0.94mm的微型高性能高通滤波器。所设计的760MHz滤波器带宽约为2.06GHz,通带衰减30dB。而650MHz高通滤波器则在760MHz滤波器的设计思路上加以改进,在实现基本指标基础上阻带引入三个可控的零点,陡峭度较760MHz的高。不管是匹配还是阻带抑制两款滤波器都满足指标,且有一定的余量。2、依据短传输线近似等效电路理论设计了4款较高频段的微型高通滤波器,截止频率分别为3100MHz、3800MHz、400MHz和6300MHz,尺寸均为1.6mm × 3.2mm × 1.2mm。重点分析了元件值对频率的影响,分析短路枝节长度和宽度对带宽和匹配的影响以及屏蔽层对匹配的影响。得出以下结论：一、若要实现更宽频带,让寄生阻带越远越好,则要求短路枝节的长度大约为寄生阻带所在频段处的波长的四分之一。二、若追求高的阻带抑制比,陡峭的过渡带,则短路枝节可选择相对较宽的宽度,但是带宽降低。若追求宽的带宽,过渡带陡峭度和阻带抑制要求不高,则可以选择较窄的短路枝节。设计的过程中两者要根据实际工程需要折中考虑。其中截止频率为3100MHz的高通滤波器在追求带宽最宽时的带宽在11.7GHz左右,比追求陡峭度最高时展宽了18.4%,但在陡峭度上稍逊于前者,以上经验能为今后滤波器设计提供一定的借鉴。本文设计的微型高通滤波器满足带宽宽、带外抑制高、插入损耗小、批量一致性好等优点,投产的几款测试性能良好,满足工程应用需求。并探讨和总结了不少规律和经验,可将其应用于其它频段和带宽要求,具有广阔的应用前景和参考价值。

关键词：高通滤波器(HPF) 低温共烧陶瓷(LTCC) 集总短路枝节

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紧凑型微波高通滤波器的研究

紧凑型微波高通滤波器的研究

作者：卢德森电子科技大学

学位级别：硕士

微波高通滤波器是容许高于截止频率ωc的信号通过,而阻止或减少低于截止频率ωc的信号通过的微波器件。高通滤波器一般由半集总元件和分布式元件周期性加载而成,但是由于微波中这些周期性结构具有周期性频率响应,在实际应用中不存在理... 详细信息

微波高通滤波器是容许高于截止频率ωc的信号通过,而阻止或减少低于截止频率ωc的信号通过的微波器件。高通滤波器一般由半集总元件和分布式元件周期性加载而成,但是由于微波中这些周期性结构具有周期性频率响应,在实际应用中不存在理想的高通响应,所以我们也采用宽带的带通滤波器来代替高通滤波器,称为赝高通滤波器。本文的主要工作是研究实现高通滤波器的几种方法和理论,并建造模型仿真、加工和调试。1,讨论高通滤波器的基本设计方法。从阻抗和频率都归一化的低通原型出发,然后通过阻抗和频率去归一化,将原型变换到所求的频率和和与终端阻抗值相对应的阻抗值上去,从而得到集总的高通原型。然后再通过理查德变换,变换到由传输线段组成的分布元件上去。2,介绍最佳分布式高通模型,它是由一系列的短路枝节级联而成的,因为连接短路枝节的连接线是非冗余的结构,所以称为最佳分布式模型。本文应用最佳分布模型,分别采用带状线和微带线来构造高通滤波器,得到120%的相对带宽,在2.4GHz处达到50dB的带外抑制。实物模型的测量结果与仿真结果很好的一致。文中讨论了带宽与枝节阻抗的关系,带内反射与枝节阻抗的关系,提出改善带内反射的一些措施。3,介绍直接耦合腔理论,并介绍采用直接耦合腔宽带带通滤波器来实现赝高通滤波器的方法。为了提高滤波器的选择性,加入抑制谐振器来提取零点(这种方式产生的零点位置是任意的,与抑制谐振器的谐振频率有关),并详细介绍了这种结构的耦合系数提取的方法。采用梳状加两个抑制谐振器的结构来实现赝高通滤波器,得到40%的相对带宽,在距通带低端边缘400MH以外达到30dB的抑制。加工的样品测试结果和仿真结果基本一致。

关键词：高通滤波器短路枝节微带线带状线极点提取

基于人工表面等离激元的平面微波带通滤波器研究

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基于人工表面等离激元的平面微波带通滤波器研究

作者：程英鑫西安电子科技大学

学位级别：硕士

人工表面等离激元(Spoof Surface Plasmon Polaritons,SSPPs)是工作在微波毫米波等较低频段内,由特定周期结构表面所激励起来的一种表面电磁波模式。该模式具有与光频段的表面等离子体激元(Surface Plasmon Polariton,SPPs)相似的特性,... 详细信息

人工表面等离激元(Spoof Surface Plasmon Polaritons,SSPPs)是工作在微波毫米波等较低频段内,由特定周期结构表面所激励起来的一种表面电磁波模式。该模式具有与光频段的表面等离子体激元(Surface Plasmon Polariton,SPPs)相似的特性,如亚波长范围内的场增强和场约束特性。除此之外,SSPPs的色散特性还可以通过改变金属表面结构的几何尺寸灵活调控,这为人为调控电磁波的传输提供了新的路径。本论文以SSPPs为背景,设计了几款工作在微波频段的新型带通滤波器,详细介绍了这些新型SSPPs带通滤波器的工作原理和结构特性,并通过加工实物对设计方法进行了验证。具体研究内容如下:1.设计了一种基于短路枝节加载的新型SSPPs带通滤波器。传统SSPPs单元结构只在工作频段高端存在一个上截止频率,缺少对工作频段低端的传输调控能力。本文通过加载短路枝节的方式可以改变传统SSPPs单元结构的色散特性,在其工作频段低端引入一个下截止频率,与SSPPs单元结构固有的上截止频率结合,可以实现同时拥有上、下截止频率的色散特性,从而形成带通传输特性。所提出的基于短路枝节加载的SSPPs带通滤波器的低频和高频截止频率可以通过调节不同的参数灵活调控,该滤波器具有宽通带、结构简单、设计灵活、低插入损耗等优点。2.设计了两种新型的超宽带SSPPs带通滤波器。其原理为基于SSPPs超宽通带的传输特性和天然的高频截止特性,利用微带线过渡结构引入低频抑制,从而实现超宽带的带通传输特性。首先设计了一种新型的基于微带线-共面波导-微带线过渡结构的SSPPs带通滤波器,对微带线-共面波导-微带线过渡结构的工作原理及性能进行了研究分析,同时设计了一种新型SSPPs单元结构,在实现单元尺寸小型化的同时还可以通过调节不同的参数实现色散渐进频率的宽范围调控和窄范围调控,具有很高的频率设计自由度。仿真和实测结果共同验证了该滤波器的超宽带带通传输特性,实测相对带宽高达102.4%(2.58-8.0 GHz),通带内回波损耗基本大于10 d B。随后设计了一种新型的基于微带线-微带线过渡结构的SSPPs带通滤波器,利用基于槽线耦合的宽带微带线-微带线垂直过渡结构实现低频抑制,结合具有小型化特性的类八木天线SSPPs单元结构,实现了超宽带带通传输特性。电磁仿真结果证明,该滤波器相对带宽可达117.8%(1.57-6.07 GHz),通带内回波损耗大于12 d B,在6.07-10 GHz的频段内无杂散响应,具有良好的带外抑制特性。3.基于SSPPs一阶高次模式天然的带通传输特性,设计了一款具有优异性能的新型SSPPs带通滤波器。与基于SSPPs基模设计的带通滤波器相比,该滤波器可以由微带线通过简单的梯形过渡结构直接有效激励,不需要额外的模式转换结构和高通滤波结构,在有效减小滤波器尺寸、降低器件复杂性的同时,还避免了额外的插入损耗。所采用的SSPPs单元结构为开槽半模基片集成波导结构,通过改变其不同的几何参数,可以灵活控制SSPPs一阶高次模式的色散渐进频率及其与自由空间中光线的交点频率,从而实现所设计新型SSPPs带通滤波器低频和高频截止频率的灵活调控。

关键词：人工表面等离激元短路枝节微带线-共面波导-微带线过渡结构微带线-微带线垂直过渡结构高阶模式半模基片集成波导带通滤波器