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曲线拟合法在管状滤波器设计中的应用

曲线拟合法在管状滤波器设计中的应用

2005'全国微波毫米波会议

作者：吴边苏涛杨波梁昌洪西安电子科技大学天线与微波国家重点实验室

本文提出了一种基于S参数曲线拟合的新的管状滤波器设计方法,给出了由低通原型到管状带通滤波器的综合过程,并用实例介绍了采用逐步级增思想设计管状滤波器的曲线拟合方法。该方法既保证了仿真过程中串联元件值的准确性,又克服了并联元... 详细信息

本文提出了一种基于S参数曲线拟合的新的管状滤波器设计方法,给出了由低通原型到管状带通滤波器的综合过程,并用实例介绍了采用逐步级增思想设计管状滤波器的曲线拟合方法。该方法既保证了仿真过程中串联元件值的准确性,又克服了并联元件值影响因素太多的缺点,降低了优化过程中物理尺寸的设计难度。

关键词：管状滤波器曲线拟合逐步级增

来源： cnki会议评论

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一种新型宽阻带管状带通滤波器的设计

电讯技术 2011年第10期51卷 99-103页

作者：龚文斌成都天奥电子股份有限公司成都611731

为改进原管状带通阻带特性，设计了一种新型结构。基于阻抗匹配，可在端头引入任意多“Г型”网络。同时其衰减极点能有效抑制“谐振峰”状寄生，阻带拓宽多达1倍频程（现为1．27f0～17f0）。改进后，滤波器具有低插损（小于等于0．77d... 详细信息

为改进原管状带通阻带特性，设计了一种新型结构。基于阻抗匹配，可在端头引入任意多“Г型”网络。同时其衰减极点能有效抑制“谐振峰”状寄生，阻带拓宽多达1倍频程（现为1．27f0～17f0）。改进后，滤波器具有低插损（小于等于0．77dB）、轻量化（小于等于64g）、高寄生抑制（大于等于75dB）等特点。目前，该滤波器已成功小批量应用，提高了整机抗干扰性能。在电磁环境日益复杂的雷达、通信系统中，它将有着广阔的应用前景。

关键词：带通滤波器寄生抑制宽阻带管状滤波器 Г型网络衰减极点

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管状同轴带通滤波器设计

管状同轴带通滤波器设计

2022年全国微波毫米波会议

作者：程祺吴秋逸杨毅民史小卫西安电子科技大学电子工程学院

本文介绍了一种由高低阻抗线模拟串联电感和并联电容,聚四氟乙烯介质片实现串联电容设计宽带、小型化、低插损管状带通滤波器的方法。本文介绍了电容输入的管状滤波器的电路综合,并利用电路与场模型相结合的混合电路形式来优化设计流程... 详细信息

本文介绍了一种由高低阻抗线模拟串联电感和并联电容,聚四氟乙烯介质片实现串联电容设计宽带、小型化、低插损管状带通滤波器的方法。本文介绍了电容输入的管状滤波器的电路综合,并利用电路与场模型相结合的混合电路形式来优化设计流程。设计了一个通带范围4.8-5.8 GHz的带通滤波器,验证了该方法的可行性。

关键词：管状滤波器低插损带通滤波器高抑制

来源： cnki会议评论

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灰度不均的弱边缘血管影像的水平集分割方法

软件学报 2012年第9期23卷 2489-2499页

作者：薛维琴周志勇张涛李莉华郑健中国科学院长春光学精密机械与物理研究所吉林长春130033 中国科学院研究生院北京100049 中国科学院苏州生物医学工程技术研究所江苏苏州215163 重庆电子工程职业学院重庆401331

针对血管影像中灰度不均和弱边缘情况下已有水平集模型不能正确分割血管问题,提出一种耦合了血管影像的几何信息、边缘信息和区域信息的水平集分割方法.首先,采用Hessian矩阵的各向异性性对血管状目标进行识别,对原始影像数据进行多尺... 详细信息

针对血管影像中灰度不均和弱边缘情况下已有水平集模型不能正确分割血管问题,提出一种耦合了血管影像的几何信息、边缘信息和区域信息的水平集分割方法.首先,采用Hessian矩阵的各向异性性对血管状目标进行识别,对原始影像数据进行多尺度滤波;然后采用拉普拉斯算子零交叉点的快速边缘积分方法将边缘信息嵌入能量泛函中,构建一种基于结构、边缘和区域信息的水平集分割方法.相比于单一依靠影像边缘信息或区域信息模型及其改进模型,该方法在分割严重灰度不均匀的血管造影影像上能够准确提取血管,并精确定位血管边缘.

关键词：血管分割灰度不均弱边缘水平集边缘积分几何结构各向异性管状滤波器

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可调带通滤波器的研究

可调带通滤波器的研究

作者：何云杭州电子科技大学

学位级别：硕士

自上世纪八十年代提出第一代模拟移动通信系统以来,信息技术得到了飞速发展,不同领域,不同场景的业务需求也随之增长,通信系统标准也朝着多样化迅速演进。这就导致对通信系统的设计提出了更高的要求,滤波器作为现代通信系统的关键器件,... 详细信息

自上世纪八十年代提出第一代模拟移动通信系统以来,信息技术得到了飞速发展,不同领域,不同场景的业务需求也随之增长,通信系统标准也朝着多样化迅速演进。这就导致对通信系统的设计提出了更高的要求,滤波器作为现代通信系统的关键器件,在筛选信号上起着至关重要的作用。因此对具有紧凑结构、设计性强、高选择性、频率以及带宽可灵活调谐的可调带通滤波器进行研究具有实际的应用价值和理论指导作用。本文主要开展了可调带通滤波器实现方式以及带通滤波器中传输零点引入技术的相关研究。具体工作内容如下:本文首先设计了一个基于管状滤波器结构的全可调带通滤波器。通过微带线结构实现管状滤波器的π型谐振器和耦合结构,在保留了原管状滤波器结构紧凑,设计性强等优点的基础上,同时很容易的添加可调谐器件从而实现滤波器的可调谐。通过调节变容二极管的偏置电压即可实现带通滤波器的频率调谐和带宽调谐。最后对提出的可调滤波器进行了仿真、加工和测试。仿真结果和测试结果具有良好的一致性。在提出的基于管状滤波器结构实现可调带通滤波器的基础上,分别设计了基于源/负载耦合和双模谐振器实现传输零点的带通滤波器。源/负载耦合的引入,使得滤波器输入输出端之间的传输路径增加了。可以在不影响通带的基础上引入传输零点,可以提高滤波器的选择性。双模谐振器的引入给滤波器增加了两个可调传输零点,可以根据滤波器指标更加灵活的改善阻带特性。仿真以及测试结果表明,上述两种传输零点实现方案都一定程度上改善了滤波器的选择性。

关键词：管状滤波器可调带通滤波器源/负载耦合双模谐振器

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准集总参数微波无源器件的研究与设计

准集总参数微波无源器件的研究与设计

作者：曹健电子科技大学

学位级别：硕士

随着通信产业的迅猛发展,新型无线通信系统对现有微波无源器件的性能指标有了更苛刻的要求。微波滤波器作为分离信号的重要元器件,在要求其具有低插损,高抑制,高功率,寄生通带远等特点的同时,小型化,低成本,设计周期短也获得了如今微波... 详细信息

随着通信产业的迅猛发展,新型无线通信系统对现有微波无源器件的性能指标有了更苛刻的要求。微波滤波器作为分离信号的重要元器件,在要求其具有低插损,高抑制,高功率,寄生通带远等特点的同时,小型化,低成本,设计周期短也获得了如今微波设计者极大的关注。本文围绕基于悬置带线的准集中参数滤波器的若干新结构及其设计方法展开,主要工作与贡献如下：(1)介绍了集总参数元件通过悬置带线准集总参数元件的实现方法,并给出了一部分悬置线准集总参数元件的结构布局及对应集总等效电路。(2)利用了电路仿真,电磁仿真相结合的方法,获得了具有一定精度的器件各部分初始尺寸。利用预频偏的手段使得电路仿真转化后的三维尺寸更加接近最优结果,同时减小了设计周期。(3)依据第一,第二部分内容,设计了准集总参数高低通悬置线滤波器,其中低通滤波器采用了导带上下对称的结构,介质基板内场分布更少,进一步改善了其插损效果;高通滤波器通过上下耦合方式实现了较大的串联电容耦合,除此以外,并联电容采用微带线形式,通过两种传输线的混合使用减小了一定体积。(4)给出了端接电感的宽带管状滤波器的综合过程,提出了基于管状带通滤波器等效电路的悬置线新结构,并实现了宽带,超宽带带通滤波器。并且,利用不等腔高的方式进一步缩小了结构体积,最终获得了非常理想的性能指标。(5)根据加工实物的测试结果曲线与理论分析结果的对比,找出了现有设计的不足,比如带外抑制的不高等问题,并且指出了增加传输零点来改善抑制的改进思路。

关键词：悬置带线准集总参数高低通滤波器管状滤波器

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微波无源器件的模块化设计方法研究

微波无源器件的模块化设计方法研究

作者：程祺西安电子科技大学

学位级别：硕士

在无线通信应用场景中,为了保持通信频段的纯净,抑制干扰信号的影响,作为常见选频器件的管状滤波器和腔体滤波器,应用广泛。此外,多用作功率分配器的波导魔T在通讯系统中同样发挥着将通讯信号分成多路信号进行输出的重要作用。无线通信... 详细信息

在无线通信应用场景中,为了保持通信频段的纯净,抑制干扰信号的影响,作为常见选频器件的管状滤波器和腔体滤波器,应用广泛。此外,多用作功率分配器的波导魔T在通讯系统中同样发挥着将通讯信号分成多路信号进行输出的重要作用。无线通信系统在如今发展十分迅速,随之微波器件也趋向高性能小型化的方向发展,如何在提升器件性能的同时使器件结构更加紧凑,是学术界和工业界共同关注的热点之一。更进一步,如何实现更加高效的设计方法和生产制造也是非常值得思考的问题,解决这一问题的一个有效思路就是模块化设计。基于上述背景,本文对上述几类典型的无源器件,包括高性能的管状滤波器、腔体滤波器以及紧凑型的波导魔T功分器的模块化设计方法展开研究。首先,本文研究了管状滤波器的模块化设计方法,将串联电感和并联电容生成一个模块,串联电容生成一个模块,分别进行场模型设计并分模块代入到电路中。基于电容输入的基于切比雪夫响应的管状同轴带通滤波器原型电路的综合方法,将电路元件与物理模型实现对应。串联电感和并联电容整体采用“哑铃状”形式金属从而避免使用传统形式的绕圈电感,因此有效减小了加工误差的影响。创新性地创建相关电路元件的场模型代入到电路中形成混合形式电路用于快速准确设计。通过对仿真模型加工并进行测试实验,证明提出的设计方法能够实现高性能的管状带通滤波器的高效设计。按照这一设计方法设计实现的器件具备良好的带外抑制,低插入损耗,加工装配方式简单,兼具理论和应用价值。其次,对高性能小型化的同轴滤波器模块化设计方法展开研究。基于广义切比雪夫综合方法,结合非谐振节点理论和冗余谐振模式技术进行综合设计得到同轴滤波器的拓扑结构。随后分别使用非谐振节点作为传输零点生成模块,冗余谐振模式结构作为传输零点生成模块,源耦合到多个谐振器作为紧凑结构和零点生成模块来进行模块化设计。非谐振节点和冗余谐振模式的引入可以在通带外频率的低端产生大量的传输零点,提高带外抑制,结构简单并避免了传统方式下的负耦合结构的引入,利于后续的加工调试。随后将源耦合到多个谐振器,使整体结构紧凑的同时显著增强高端的带外抑制。通过对一个C波段的同轴滤波器进行设计验证,证明该设计方案能够实现结构紧凑,良好的带外抑制及带内性能,并且易于生产加工与调试。最后,本文深入研究了紧凑型波导魔T功分器的模块化设计方案。波导魔T的设计模块主要分为阻抗变换模块,波导拐弯模块和不连续性匹配模块。首先对波导魔T的不连续性进行分析,设计了波导魔T的阻抗匹配方案。并通过压缩波导尺寸来改变波导的等效阻抗,减小了匹配时的阻抗比,以此有效拓宽功分器的带宽。进一步,采用阶梯阻抗变换器与波导拐弯的复合型结构,缩小了整体尺寸以实现紧凑的设计目标。最终的整体设计可由两部分单独的波导魔T级联组成。通过一个Ka波段的波导魔T一分四功分器的设计实现,证明这一设计方法相较于其它工作,可实现结构简洁紧凑,性能优异的紧凑型波导魔T功分器,工程应用价值高。综上,通过模块化的设计方法,能够在确保器件电性能的同时,实现几类典型器件的高效设计,并能够有效的简化物理结构,更便于生产制造,满足当今发展需求。

关键词：模块化高性能小型化管状滤波器同轴滤波器波导魔T功分器

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UHF频段耳蜗式多工器的研究

UHF频段耳蜗式多工器的研究

作者：陈鹏华中科技大学

学位级别：硕士

在现代通信和微波系统中，多工器是重要的无源器件，广泛应用于调频电台、天线合路技术及军事抗干扰等领域。随着通信技术的不断发展，多功器的指标要求也越来越高，总是希望通道滤波器的插入损耗更低、相邻通道干扰更小、结构更紧凑。... 详细信息

在现代通信和微波系统中，多工器是重要的无源器件，广泛应用于调频电台、天线合路技术及军事抗干扰等领域。随着通信技术的不断发展，多功器的指标要求也越来越高，总是希望通道滤波器的插入损耗更低、相邻通道干扰更小、结构更紧凑。从仿生学的角度出发，参照人类耳蜗的结构原理来设计多工器是国外近些年来提出的最新概念。为了探索新型的结构，本文所要研究的内容即为耳蜗式多工器。本文首先介绍了传统多工器的典型结构，对比分析了它们的优缺点。接着从耳蜗的生理结构出发，一步一步推导出其机械模型和电路模型。在具体阐明其电路参数的提取方法后，又通过225～400MHz十六通道耳蜗式多工器这个重要的仿真实例来证明设计方法的正确性。为了验证管状结构适合作为通道滤波器的优越性，本文在VHF和UHF频段各实现了一款管状滤波器，实测结果符合设计初衷，并验证了此种结构在低于中心频率处呈容性，高于中心频率处呈感性，在远离通带处输入端残余电纳小，对公共端阻抗影响小的特性。最后，为了实现一款225～300MHz的六通道耳蜗式多工器，利用大型计算软件进行电路参数的提取，然后用微波仿真工具进行电路级和结构级的仿真，并利用网络分析仪对设计加工好的PCB板进行实物的调试。最终的测试结果基本符合设计的初衷，即通道滤波器5%的恒定相对带宽，插入损耗<2.5dB，相邻通道为3.5dB左右交叠，驻波比小于3，带外抑制≥30dB@(1±10%)f0，从而证实了此种多工器结构的可实现性。

关键词：耳蜗多工器管状滤波器特高频

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UHF频段耳蜗式多路耦合器的设计与仿真

现代电子技术 2013年第3期36卷 94-97页

作者：陈鹏徐勤芬占腊民吴国安华中科技大学光学与电子信息学院湖北武汉430074

为了研究不同的多工器结构模型,介绍了一种国外最新仿生学在射频领域的应用成果——耳蜗式多路耦合器,分析了此类耦合器的一般设计方法;并从军用通信频率225～400MHz的角度上进行了设计仿真,通道滤波器相对带宽为3.6%,带内插损小于2dB,... 详细信息

为了研究不同的多工器结构模型,介绍了一种国外最新仿生学在射频领域的应用成果——耳蜗式多路耦合器,分析了此类耦合器的一般设计方法;并从军用通信频率225～400MHz的角度上进行了设计仿真,通道滤波器相对带宽为3.6%,带内插损小于2dB,仿真验证了此种方案的可行性,为该频段的大功率多工器的研制做了有益的探索。

关键词： UHF 耳蜗多路耦合管状滤波器