微带发夹型谐振器滤波器的实验研究

微带发夹型谐振器滤波器具有尺寸小、成本低、易于集成等优点,在微波平面电路的设计中有着良好的应用前景。此前已有一些文献对这类滤波器进行过研究,但一般都是只针对某一种特定的发夹型谐振器进行滤波器的分析设计,而没有对各种不同谐振器的性能指标与滤波器设计要求进行比较研究。本文使用几种不同的发夹型谐振器和不同耦合方式分别设计了三阶和四阶带通滤波器,通过实验对这几种谐振器滤波器进行了分析研究,得到了一些具有实际应用价值的结论。

基于并联负载发夹型谐振器的四阶带通滤波器

针对现代无线通信系统中平坦带通滤波器的需求,提出了一种并联负载的发夹型谐振器,并利用提出的谐振器构建了四阶平坦带通滤波器。首先,通过在发夹型谐振器磁场最强的位置(中心位置)设置电阻,设计了一种新的并联型谐振器,从而可以通过改变电阻值来灵活地调整固有品质因数;其次,采用具有高、低固有品质因数的耦合拓扑来构建四阶平坦带通滤波器。最后,在印刷电路板上制备了一个具有传输零点和平坦带通的四阶带通滤波器。实验结果表明,该四阶带通滤波器的实测结果与仿真结果吻合较好,与其他多阶带通滤波器相比,该四阶带通滤波器具有可灵活控制的固有品质因数和小于0.2 dB通带平坦度。

小型化三维发夹型LTCC宽带带通滤波器

利用低温共烧陶瓷(LTCC)工艺,通过通孔互联实现了三维结构的发夹型宽带带通滤波器。该结构将谐振单元的横向尺寸转移到z轴方向实现,有效减小了滤波器的尺寸并且谐振器间的耦合系数为传统结构的1.6倍。利用五个谐振器结构实现较宽的频带(>30%)和较好的选择特性。设计并实际制作了中心频率10 GHz的LTCC带通滤波器,3 dB带宽为8.8～12.1 GHz,实测指标与设计仿真结果较为吻合。

源-负载耦合发夹梳双频带通滤波器的设计

为得到具有高选择性、小尺寸、低成本的双频带通滤波器,提出了一种具有准椭圆函数响应的双频带通滤波器设计方法.该滤波器利用两组工作于不同工作频率的发夹梳型谐振器,因此能够提供足够的自由度去设计两个独立可控的通带.谐振单元之间的混合电磁耦合可以产生可控的传输零点,而源-负载耦合同样能够在通带外产生传输零点,因此混合电磁耦合与源-负载耦合的结合使阻带内具有多个传输零点,可以有效地提高滤波器的选择性和抑制阻带.最后设计加工了一个工作在2.4和5.2 GHz的双频带通滤波器,测量结果与仿真结果吻合良好,验证了该设计方法的有效性.

一款小型化具有滤波特性的Г型天线设计

目的设计一款适用于现代无线通信系统的小型化、具有滤波特性的Г型天线。方法采用类似滤波器综合的方法设计这款滤波器天线,由二个发夹型谐振器、一段耦合线和一个Г型天线组成,其中耦合线不仅起着连接天线与发夹性谐振器的作用,还起着导纳变换器的作用。因此Г型天线在起辐射作用的同时也是滤波器的一个谐振器。结果采用这种设计不仅减小了滤波器与天线集成设计的尺寸,也使两者的信号传输损耗更小。结论该滤波器天线在反射系数<-10 d B的阻抗带宽有6.5%(2.38~2.54 GHz),通带外增益快速下降,在2.15 GHz和2.75 GHz处增益分别为-15 d Bi和-25 d Bi。