基于T型枝节加载SIR的双频微带滤波器的设计

针对当前通信系统需要滤波器支持多频段、小型化和高性能等要求,提出了一种基于T型枝节加载SIR的频率独立可控双频微带滤波器结构.针对该谐振器,利用提出的特殊电耦合结构实现滤波器的小型化,并引入零度馈电结构构造传输零点来改善阻带抑制,最终得到覆盖WLAN2.4GHz和WLAN5.2GHz两个频段且占用尺寸仅为16.5mm×21.7mm的双频微带带通滤波器.由仿真结果显示,两个通带的中心频率分别为2.45GHz和5.2GHz,带内最小插入损耗分别为0.35dB和0.47dB,带内最小回波损耗分别为-44dB和-34.8dB,3dB相对带宽分别为28.9%和11.3%,阻带抑制也因引入三个传输零点而大大改善.该滤波器结构整体尺寸小、插损低、频带宽且带外抑制特性好,具有一定的实际应用价值.

2.4 GHz宽带圆极化微带天线的研究与实现

针对当前已有圆极化微带天线有效带宽窄、尺寸大等缺陷的现状,设计了一种应用于2.4GHz无线传感网络的宽带圆极化微带天线.采用AnsoftHFSS建立了天线的模型,并对其主要结构参数进行了仿真分析,最终推导出了天线的最优结构参数.最优结构参数下的仿真结果显示,天线的-10dB阻抗带宽达到了63.5%,3dB轴比(axialratio,AR)带宽达到了17.5%.同时,采用矢量网络分析仪对天线实物进行了回波损耗测试,测试结果与仿真结果吻合.最后,将设计的天线加载到CY2420通信节点上进行通信性能的测试,测试结果表明:加载了该宽带圆极化微带天线的节点在150m处的平均丢包率为0.36%,且天线任意方向下的丢包率基本相同.从测试结果可以看出该天线具有良好的圆极化特性和实用特性.

一种适用于5G网络的宽带圆极化天线设计

针对当前用于5G通信的圆极化天线研究中存在的带宽较窄、结构较复杂等问题,设计了一款加载L型枝节的圆极化微带天线。该天线采用临近耦合馈电技术,有效扩展天线带宽。通过加载两个90°的"L型"枝节辐射圆极化波,简化了天线结构。通过HFSS软件仿真与模型优化,最终结果表明,回波损耗S11≤-10 dB时,天线的谐振频率为24.4 GHz,相对带宽达到25.8%(21.13~27.43 GHz);3 dB轴比带宽达到47.1%(17.99~29.5 GHz)。使用矢量网络分析仪对天线实物的回波损耗进行了测试,测试结果与仿真结果较吻合。该天线具有圆极化辐射性能良好、带宽高、结构简单、小型化等优点,所以具有一定的应用价值。

基于开路枝节加载SIR的双频滤波器和滤波天线设计

在传统SIR的基础上,通过在谐振器中心加载开路枝节形成双模谐振器,并由邻近缝隙耦合馈电引入传输零点,设计出一款双频滤波器。在此滤波器基础上,将双频天线作为滤波器的第三阶谐振器,实现双频滤波天线的设计。利用奇偶模理论分析其谐振特性,将新型谐振器进行耦合,最终得到了中心频率为2.45 GHz/5.2 GHz、插入损耗为0.96 dB/1.16 dB的双频滤波器;以及中心频率为2.45 GHz/5.2 GHz,最小反射系数为-14.7 dB/-18.7 dB、最大增益为3.5 dBi/2.7 dBi的双频滤波天线。该双频滤波器和滤波天线结构简单,效果良好,具有一定的工程应用价值。