一体集成小型化YIG调谐带阻滤波器组件热仿真分析

通过Ansys Workbench对一体集成小型化YIG调谐带阻滤波器组件进行热仿真分析,得出在自然散热条件下,组件中部分发热元件的温度为170℃以上,超过了元件允许工作温度125℃,组件可靠性无法得到保证。为此,在组件底部增加散热板以增大散热面积,改善散热条件。仿真结果表明,各发热部件的温度大幅下降,组件中发热元件的最高温度是PTC热敏电阻,为118℃,线圈、控制驱动、大功率三极管温度分别为99℃、104℃、116℃,均低于元件允许工作温度,满足设计要求,保证组件全温度环境下可靠工作。在一体集成小型化组件的设计中,合适的元器件布局和散热方式是组件的可靠性的重要设计因素,且利用热仿真分析,可以降低组件的实物试制成本和验证成本,缩短研发周期,提高研发效率。

铁路机车电台设备电磁发射测量专用带阻滤波器设计

铁路无线通信设备发射的信号往往较强,因而在电磁发射测量过程中,极易导致测量接收机出现乱真响应。基于450 MHz无线列调机车电台通信设备的工作特性,研制了一种新型可调阶跃阻抗谐振器腔体窄带带阻滤波器,用于避免电磁发射测量过程中所引起的测量接收机过载问题。通过软件仿真和实物测试,验证了所设计的带阻滤波器较传统腔体滤波器减少了阻带带宽,具有良好的通带特性,且结构简单,体积较小,可以很好地满足机车电台电磁发射测量的需求,有效提高电磁发射测量结果的准确性。

YIG带阻滤波器的研究进展

随着通信与雷达系统在高频、宽带和小型化方面的高速发展,钇铁石榴石(YIG)带阻滤波器是其发展道路中不可缺少的磁调谐器件。该文针对YIG带阻滤波器阐述了YIG带阻滤波器设计原理,介绍了近年来几种典型谐振器结构的发展状况,并分析了这几种结构的优缺点。

基于耦合线加载开路枝节的宽带带阻滤波器设计

基于单端接地耦合线结合微带传输线加载开路枝节,提出了一款宽带带阻滤波器。该滤波器由输入输出端的单端接地耦合线并联微带传输线上加载三个开路枝节组成。采用奇偶模理论分析、传输线模型和结构模型仿真优化,对滤波器的特性开展了研究。实物加工测试结果与仿真结果的一致性好,验证了所设计的宽带带阻滤波器。该滤波器的阻带中心频率为2 GHz,3 dB衰减带宽为98%(1.19~3.15 GHz),20 dB衰减带宽为84.5%(1.24~2.93 GHz),阻带带内抑制大于35 dB,结构紧凑,可与航电系统设备板级电路集成,用于电磁干扰防护。

带阻滤波电路在互感器检定装置中的应用

互感器现场检定装置中的带通滤波电路无法有效滤除现场测试环境中的电磁谐波,故不能满足现场检定需求。设计了一种多路负反馈二阶带阻滤波电路,使输入电压先经过带阻滤波电路后,再经过原有的带通滤波电路,可以很好地将现场检定工作环境中的电磁谐波滤除掉,保证设备测试精度。

波导窄带带阻滤波器的计算机辅助设计

介绍了微波波导窄带带阻滤波器的设计原理和思路 ,通过在计算机上利用Mathematica数学计算软件对滤波器的设计尺寸进行的计算 ,得到一种比较精确。

高选择性吸收式可调带阻滤波器的研究

该研究利用耦合相消原理设计了一种吸收式可调带阻滤波器。在传统耦合相消结构的基础上,提出了一种新的结构,通过增加耦合结构的阶数以及增大耦合支路中谐振器的电长度,使得滤波器阻带特性的Q值增大,从而提高了滤波器的选择性。通过调节加载在谐振器上变容二极管的偏置电压,实现滤波器带阻中心频率可调。并对实测结果和仿真结果进行了探讨。

基于带阻滤波原理的风电场功率波动平抑策略研究

基于单机系统模型,研究系统的频率响应特性,针对系统频率响应特性中存在的敏感频段,提出基于带阻滤波原理的风电功率波动平抑控制策略,以改善风电功率波动对系统频率的影响。基于单机系统频率响应模型和实测风电场功率波动数据,设计系统中风电装机比例较高情况下的风电功率注入对系统频率影响分析算例,分析不同带阻滤波参数的风电功率波动平抑控制对系统频率偏差的改善效果。仿真结果表明,采用所设计的带阻滤波平抑控制策略能利用较小的储能容量最大限度改善风电功率波动对系统频率质量的影响。

多机并网系统的两带阻滤波器高频振荡抑制方法

随着越来越多的逆变器在同一公共耦合点接入弱电网,多机与电网之间的阻抗耦合作用越来越严重,可能引起高频振荡,进一步加剧系统的不稳定。该文从逆变器输出阻抗的角度出发,指出逆变器输出阻抗在振荡频率处应设计得较高,而在其他频率处应设计得较低是实现振荡抑制的基本方法。为了实现所提出的基本方法,需要增加与原逆变器输出阻抗并联和串联的2个虚拟阻抗。为此,提出一种多机并联的两带阻滤波器高频振荡抑制方法,提高系统的整体阻尼。该方法在公共耦合点电压前馈和网侧电感电流反馈中引入带阻滤波器来达到并串联虚拟阻抗的实现形式。最后,实验结果验证所提方法的有效性。

基于傅里叶变换的指纹带阻滤波方法

提出了一种新的基于傅里叶变换的带阻滤波方式,既提高了运算速度,又满足了图像增强的要求,使得指纹图像二值化能够不丢失特征信息。

多机并联接入弱电网的改进型带阻滤波器高频振荡的抑制

多机接入弱电网的同一公共耦合点时,多机与电网之间的交互作用对系统的稳定可靠运行是一个潜在威胁。传统的引入带阻滤波器的网侧电感电流反馈控制方法能在一定程度上抑制多机并联的高频振荡,但会导致稳定性降低,甚至不稳定。为此,提出一种多机并联的改进型带阻滤波器高频振荡抑制方法,该方法不仅能有效地抑制多机并联的谐波电流流入电网,避免阻抗网络的高频振荡现象发生,而且能提高系统的相位裕度,保证系统在弱电网下具有足够的稳定和较好的动态性能。考虑改进型带阻滤波器的陷波深度和动态性能,选取合适的控制参数。实验结果验证了所提方法的有效性。

基于耦合传输线的宽上通带窄带带阻滤波器设计

微波系统中常常采用窄带带阻滤波器抑制高功率发射机的非线性谐波输出和带通滤波器的寄生通带,其设计难点主要是如何消除其中心频率f0的三倍(3 f0)频处的寄生阻带问题。该文通过在平行耦合传输线滤波节开路端采用加载电容的方式,有效解决了基于平行耦合传输线的窄带带阻滤波器在上通带3f0处具有寄生阻带的问题,展宽了该类带阻滤波器的上通带带宽,拓宽了其适用范围。采用该方法,研制了一个中心频率在5.3 GHz的窄带带阻滤波器,实测结果表明,该带阻滤波器具有良好的上通带带宽。

基于D-CRLH传输线的带阻滤波器

提出了一种新型对偶复合左右手传输线(Dual Composite Right/Left-handed Transmission Line,D-CRLHTL)结构,该结构单元由T型缺陷地(T-shaped defected ground structure,T-DGS)结构以及矩形贴片短截线组成,基于对传输线单元结构传输特性的全波仿真分析,设计了一款带阻滤波器。由于利用了基于T-DGS的D-CRLH传输线,该带阻滤波器具有较小的尺寸和更加陡峭的边沿特性。实验结果和仿真设计结果吻合较好:阻带中心频率为4.15GHz,插入损耗为30dB,3dB带宽为1.9GHz,20dB带宽为1.55GHz。

SIR带状线带阻滤波器的设计

将具有阻带特性的微带马刺线结构引入到带状线中,设计了一款中心频率为2.32 GHz,相对带宽为9.5%,阻带衰减为50 dB的三阶马刺线式带阻滤波器。相比于传统的并联开路短截线型带阻滤波器,马刺线式带阻滤波器的横向尺寸大为减小,结构更加紧凑。采用SIR(stepped-impedance resonator)结构,按相同指标设计了一款三阶SIR马刺线式带阻滤波器。与马刺线式带阻滤波器相比,SIR马刺线式带阻滤波器结构更为紧凑,纵向尺寸缩小约17%,并具有更好的谐波抑制特性。

高阶带阻滤波器优化设计研究

众所周知，传统ＢＰ神经网络收敛速度慢、学习效率低。之所以如此，主要原因在于人工神经元输出函数的同一化。本文提出的神经网络模型的主要特点是：用正交基函数作人工神经元的输出函数， 而且每个神经元的输出函数各不相同。该神经网络模型有效克服了传统ＢＰ神经网络收敛速度慢、学习效率低的致命缺陷。本文还详细研究了ＦＩＲ线性相位滤波器的幅频特性与余弦基函数神经网络算法的关系，给出了高阶带阻滤波器优化设计实例。计算机仿真结果表明了该算法在高阶带阻滤波器设计中的有效性和优异性能。

一种新型缺陷地结构带阻滤波器

提出了一种新型缺陷地结构的带阻滤波器。该单元在现有各种形状的基础上,采用新的缺陷地结构,实现了带阻特性。该单元结构简单,易于加工,性能优越,可进一步减小滤波器尺寸。文中对新型缺陷地结构单元的带阻特性进行了分析,并建立仿真模型,从理论和实验中得到最佳的性能。实现了有较宽阻带的周期性缺陷单元。能够有较宽的阻带。最终设计出实际带阻滤波器,并对产品进行了实际测量,得出与仿真相似的结果。

槽线式缺陷地结构的可重构带阻滤波器

针对射频微波领域中对频率连续可调的要求,提出了一种缺陷地结构(Defected Ground Structure,简称DGS)的微带可重构带阻滤波器,其DGS谐振器由半波长槽线谐振器实现.利用槽线理论分析了DGS谐振器,根据槽线谐振器的特性推导出了带阻滤波器的设计方法,进一步确定了变容二极管的加载位置,改变了变容二极管的工作状态,能获得滤波器工作频率可调与阻带关闭两种功能,并且设计的阻带可调范围达到26%(1.49～1.145GHz),大大宽于传统的DGS带阻滤波器.设计并制作了紧凑型的槽线式DGS可重构带阻滤波器,其测量结果与仿真结果相吻合.

用于微机电系统的微型带阻滤波器(英文)

为了实现微机电系统微波信号滤波,开发了适用于微机电系统的小尺寸左右手复合传输线微波带阻滤波器,对该滤波器的原理、结构特点、加工工艺等进行了研究。根据左手材料理论,介绍了具有蛇形槽单元的滤波器结构。以蛇形槽结构的一个单元为例,对比传统插指电容左手单元结构,提取了蛇形槽的等效电路,并分析了蛇形槽结构单元的优点,即在相同的面积内,可以获得更大的等效电路参数。最后,结合溅射、光刻、电铸、刻蚀等MEMS技术,设计了器件的加工工艺。使用MEMS工艺,加工了主体尺寸5mm×7mm的器件。相移常数的仿真和实验结果表明,在高频带部分(2.1～5.2GHz)的相移常数为负(左手区) ,相速度与群速度方向相反,左手区的相对带宽为82.7%。结果显示,与其他设计相比,本文设计的器件尺寸小,左手区的相对带宽大。

基于锑化铟的可调超材料太赫兹带阻滤波器（英文）

提出了一种工作在太赫兹频段,基于半导体材料锑化铟的超材料带阻滤波器.由于锑化铟材料介电常数的特性,该滤波器的谐振频率能够进行温度调节.同时,通过有限积分法和等效LMC电路模型分析了滤波器的几何参数对其谐振频率的影响,这两种方法得到的结果具有良好的一致性.在温度的取值范围是220~350K时,滤波器的谐振频率能够从0.91 THz动态调节到1.28 THz,并且其阻带谐振频率的透射系数能够有限地被抑制.该滤波器的传输特性在30°入射角范围内具有良好的稳定性.设计的可调超材料带阻滤波器将在太赫兹无线通信、传感等方面有潜在的应用前景.

新型BST薄膜可调带阻滤波器

提出了一种基于共面传输线结构的新型带阻滤波器,利用该结构在沉积有钛酸锶钡(BST—0.5)薄膜的氧化镁基片上设计并制作了一个可调带阻滤波器。测试结果表明,在30V的外加偏压下,带阻滤波器的传输特性曲线向高频方向整体移动了190MHz,其形状基本保持不变。