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.

适用于5G通信的宽带毫米波MIMO天线的设计

针对当前5G通信要求的高速率,提出了一种加载水平条形枝节和蝶形寄生单元的倒L型偶极子宽带MIMO天线。该天线以具有不完全地板的倒L型偶极子天线为辐射主体,加载水平条形枝节有效拓展了天线带宽,在天线上端加载一个蝶形寄生单元,有效提升了天线增益;最后将两个天线单元正交摆放,得到了MIMO天线的最终结构。对天线进行仿真与优化,最终结果表明,天线相对带宽达到40.9%(23.1~35 GHz),工作频带内的隔离度均小于-19 dB,带内增益为5.3~7.13 dBi。与引文其它天线相比,目标天线尺寸较小,具有较宽的频带和较高的增益,同时具有良好的隔离度和定向性。天线实测结果与仿真结果基本吻合,验证了其研究与应用价值。

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。

基于电磁力调谐的薄膜主动声学超材料

针对低频噪声较难控制的问题,设计一种基于电磁力调谐的薄膜主动声学超材料,该结构由通电螺线管和边界固定、中心附加钕铁硼磁铁的薄膜等结构组成。通过数值模拟和实验对其声学性能进行详细分析,结果表明:该结构具有较好的低频隔声性能。通过输入大小不同电流使螺线管内产生不同强度的磁场,从而定量改变薄膜中心钕铁硼磁铁受力,实现隔声峰值频率的定向移动,与被动式声学超材料相比,可实现声学超材料隔声特性的非接触式主动控制;在此基础上进一步研究薄膜厚度和薄膜杨氏模量对结构隔声性能的影响。

基于磁流变薄膜的可调谐主动声学超材料

为了实现声学超材料等效参数的非接触式主动控制,基于磁流变薄膜设计了一种磁固耦合的主动声学超材料,该结构由铝质环形框架和附加质量块的磁流变薄膜组成。运用COMSOL软件对其声学特性和隔声性能进行了详细分析,结果表明:改变外加磁场强度能够调节所设计的声学超材料的固有频率,与被动声学超材料相比,实现了非接触主动控制声学超材料系统的隔声峰值频率,从而拓宽了声学超材料的隔声频率范围;在此基础上进一步研究了磁流变薄膜材料参数、薄膜预应力和附加质量对隔声性能的影响。