矩形π-TM_(310)模双间隙腔加载同轴滤波器型宽带输出电路的实验研究

本文详细介绍了矩形π-TM310模双间隙腔同轴滤波器型输出电路的实验研究过程,以及针对一些关键技术难点所采取的改进措施.测试数据显示,矩形π-TM310模双间隙腔与输出同轴线的耦合强度适中,其外观品质因数30左右,在加载同轴线之后各个电子注孔特性阻抗的均匀度仍然较好;矩形π-TM310模双间隙腔同轴滤波器型输出电路的输出频带较宽,在X波段有800MHz带宽,而且相频特性很好.这些测试数据与模拟计算结果一致,验证了关于矩形π-TM310模双间隙腔同轴线宽带输出电路的理论研究结论的正确性.此项实验研究结果充分说明,矩形π-TM310模双间隙腔同轴滤波器型输出电路有利于提高X波段大功率多注率速调管的效率和带宽,并且应用于实际研制工程也确实可行.

矩形π-TM310双间隙腔加载同轴滤波器型宽带输出电路研究

本文提出了矩形π-TM310双间隙腔加载同轴滤波器型宽带输出电路,并对其可行性进行了论证,对高次模双间隙腔中非工作模式的干扰程度和同轴线输出电路的功率容限等重要问题做了定量分析.我们通过调整矩形双间隙腔的长宽比例并采用凹入结构,明显扩大了π-TM310模与相邻非工作模的频率间隔,有效抑制了非工作模式的干扰;又采用了非常规的电子注孔布局,使各个电子注孔的特性阻抗更均匀,而且在加载同轴滤波器之后仍然很均匀.研究结果表明,经过优化设计的矩形π-TM310双间隙腔加载同轴滤波器型输出电路具有很宽的输出频带,在X波段相对带宽达到14%左右.但由于π模双间隙腔与同轴线的耦合口较小,而且该处还有短路销钉,导致其输出功率容限较低,约为几百kW.因此,该类输出电路比较适合于X波段或更高频段的中功率宽带多注速调管.

S频段低无源互调同轴滤波器设计

介绍了无源互调产生的机理,分析了同轴滤波器无源互调产生的位置,提出了减小无源互调的措施。针对同轴滤波器的无源互调问题,单独突出一个无源互调源,即同轴谐振杆和腔体连接处。比较了两种同轴滤波器的无源互调,并采用表面氧化和传统镀银工艺对谐振杆进行表面处理,测试了两种工艺对无源互调的影响。结果表明,接触点和接触点处的氧化层对无源互调有较大影响,因此在设计低无源互调滤波器时应尽量避免这两个因素,在工程设计上具有一定的参考意义。

SIR广义切比雪夫同轴腔体滤波器仿真设计

利用阶跃阻抗谐振器SIR作为同轴腔滤波器的基本谐振单元,设计了一个利用交叉耦合来实现广义切比雪夫函数的同轴腔体滤波器。文章主要用微波CAD软件HFSS对理论进行了仿真验证,结果表明这种形式的滤波器较好地提高了滤波器的带外抑制能力,达到了对滤波器的小体积、低插损的设计要求。

L波段多注速调管同轴线滤波器宽带输出回路的研究和设计

该文设计了一个相对工作带宽超过14％、可用于L波段多注速调管的宽带输出回路—四耦合槽π模强耦合双间隙腔加载同轴线滤波器,并对其进行详细地分析和计算。研究结果表明,在较低频率波段宽带速调管中,采用同轴线滤波器的宽带输出回路是完全可行的,并且具有更大的输出带宽潜力和较小的体积,特别有利于整管的小型化。

同轴腔滤波器与微放电

介绍同轴腔滤波器及其环耦合同轴腔,对同轴腔内的微放电现象作了深入分析,井取得了分析结论,对设计及工艺也提出了一些建议。

同轴腔体窄带带通滤波器快速设计方法

为了满足卫星用滤波器研制周期短、可靠性高的要求,提出了一种快速设计经典同轴腔体滤波器的方法。该方法通过原型滤波器查表可以计算滤波器节数、耦合常数、群时延、单腔谐振频率、单腔Q值等初始值;通过使用三维电磁(EM)仿真软件得到单腔调谐钉长度和加载电容值的对应关系、两个腔体间耦合系数及端口抽头高度等模型SnP参数;通过电路仿真软件使用集总元件对电容加载的量值进行优化,极大地提高了仿真的速度。最后使用该协同仿真方法设计一同轴腔体滤波器,并对仿真结果进行了验证。

梳状SIR交叉耦合同轴腔滤波器的设计

四分之一波长SIR(Stepped Impedance Resonators)作为同轴腔滤波器的基本谐振单元,利用梯度法优化提取了交叉耦合滤波器的耦合矩阵,采用梳状线形式,设计了一种梳状SIR交叉耦合同轴腔滤波器。从滤波器的实测曲线可以看出,这种形式的滤波器很好的实现了宽阻带、小体积和高选择性的设计思想。

同轴腔体滤波器的温度补偿设计

同轴腔体滤波器温度补偿设计的主旨思想就是通过改变谐振杆、调谐螺钉以及腔体之间的开路电容来补偿谐振杆长度变化带来的影响,使谐振频率近似为常量。设计出一种带宽为2496MHz^2602MHz的椭圆型带通滤波器,经过测试,温度补偿令人满意。

一种基于三角形耦合环的可调同轴腔滤波器

提出并研究了一种用于小型化同轴腔可调带通滤波器的新型腔间耦合结构,这种结构可使滤波器绝对带宽在工作频率范围内几乎保持常数。新型腔间耦合结构由三角形耦合环和矩形耦合窗复合组成,它能在保持腔间耦合度的情况下控制腔间耦合带宽随工作频率的变化,从而使可调滤波器在工作频段内的高低端绝对带宽保持不变。文中在分析同轴腔内电磁场分布的基础上得出了带宽恒定条件下的结构参数约束范围。采用这种耦合结构设计并制作的3腔同轴腔可调滤波器得到了56%的调谐范围和小于±3%的带宽差。

同轴腔体滤波器的温度补偿设计

同轴腔体滤波器温度补偿设计的主旨思想就是通过改变谐振杆、调谐螺钉以及腔体之间的开路电容来补偿谐振杆长度变化带来的影响,使谐振频率近似为常量。设计出一种带宽为2496MHz^2602MHz的椭圆型带通滤波器,经过测试,温度补偿令人满意。

双层同轴腔交叉耦合的新型腔体滤波器

在耦合双间隙腔的基础上,提出了一种双层新型交叉耦合结构的腔体滤波器,利用couple-filter软件分析得出理论的耦合系数,通过在三维仿真软件HFSS建模、仿真和优化,实现了双层同轴腔体带通滤波器的整体设计.仿真结果显示,采用双层4腔的新型多腔滤波器的带宽、带外抑制和插入损耗等主要参数完全可以达到单层4腔滤波器的技术性能.该类新型腔体滤波器具有频带宽、带外抑制好、结构紧凑和形状多样化等多方面优点,将能更好地满足雷达或移动通信基站等各类微波通信系统的要求.

双轴同轴型微波介质滤波器的仿真与设计

在介绍双轴同轴型谐振微波介质滤波器结构及工作原理基础上,利用理论公式计算与HFSS10.0三维有限元仿真的混合设计方法,设计了满足性能要求(插入损耗为–3dB以上;–3dB带宽为18MHz以上)的微波介质滤波器。滤波器试样实际测试结果表明,该设计方法正确可行,测试结果与仿真结果有很好的一致性,最终设计出的滤波器插入损耗为–2.83dB,–3dB带宽为35MHz。

基于MEMS加工工艺的同轴腔体滤波器设计

为了实现无线电通信系统小型化的需求,文章提出了一种基于MEMS加工工艺的六腔同轴腔体滤波器的设计方案。该设计使用ansoft HFSS完成滤波器模型建立,进一步利用ansoft designer与ansoft HFSS联合仿真,优化并实现滤波器模型设计。结合MEMS加工工艺的特点,尽量简化同轴腔体滤波器结构,并采用方同轴线实现输入输出端口设计。

基于SIR的同轴腔体带通滤波器设计

基于阶跃阻抗谐振器SIR(stepped impedance resonators)的基本原理,采用λg/4型SIR作为基本谐振单元,设计了一款小型化同轴腔体带通滤波器.仿真结果显示,相比实际长度λg/4该滤波器尺寸压缩了56.7%,通带内回波损耗小于-17.5 dB,插入损耗小于0.1 dB,带外抑制度达到了-38.8 dB,满足了现代通信系统对滤波器小型化、低插入损耗、高选择性的要求,能够广泛应用于现代移动通信系统.

表面粗糙度对大功率同轴谐振器品质因数的影响

大功率同轴腔体滤波器在无线通信系统中有重要的作用,同轴谐振器是其核心组成部分。研究了同轴谐振器表面粗糙度对品质因数的影响,通过仿真得出了同轴谐振器品质因数随表面粗糙度变化的曲线,划分了高Q稳定区、Q值快速下降区和低Q缓慢变化区,并研究了表面粗糙度对不同频率的谐振器品质因数的影响,最后对生产工艺环节给出控制建议。

小型化同轴SIR在广义切比雪夫滤波器中的应用

根据阶跃阻抗谐振器(SIR)的基本原理,采用λg/4型SIR作为单位元件谐振器,组成交叉耦合多级同轴带通滤波器。在结构中引入以零相位方式接入的抽头,并通过HFSS仿真进行了优化。实验结果表明,其尺寸比例比常用的梳状线滤波器形式显著减小,很好地实现了滤波器的小型化设计。

应用于航天器的低无源互调滤波器分析

随着航天器有效载荷朝着大功率、小型化方向发展,大功率滤波器的无源互调问题成为制约航天器有效载荷发展的重要问题。对应用于航天器的大功率同轴滤波器产生无源互调的因素进行了研究,发现了表面镀层处理和不同材料调节螺钉方式对无源互调的影响规律。用介质隔离同轴连接器内导体和馈电杆的接触方式,设计了一种S频段低无源互调同轴滤波器,比传统同轴滤波器的无源互调有效降低了20 dB。这表明该方法是一种有效降低大功率微波部件无源互调的方法,可应用于航天大功率和地面移动通信大功率微波部件。

微波滤波器小型化设计

分析了广义切比雪夫函数和耦合矩阵综合,提出综合广义切比雪夫函数和阶跃阻抗谐振器设计小型化滤波器。采用同轴阶跃阻抗谐振器设计了中心频率为2.14GHz,带宽为60MHz的交叉耦合滤波器,同时分析了同轴阶跃阻抗谐振器耦合实现方法和电路形式,证明了该方法的可行性,并获得很好的试验结果。同交叉耦合滤波器比较,设计的滤波器体积减小了30%。

一种L波段同轴腔体滤波器的设计

同轴腔体滤波器具有插入损耗低、功率容量大、边带抑制高、寄生通带远、调试方便等优点,在雷达、通信、电子对抗等系统中的应用越来越广泛。本文介绍了一种L波段大功率同轴腔体滤波器,利用公式计算软件算出滤波器的初值,使用HFSS软件建模仿真和优化。经过验证,滤波器各项技术指标和功率容量都满足要求。