基于新型互补开环谐振器的基片集成波导滤波器

设计了一种新型的互补开环谐振器(Complementary split ring resonators,CSRR),研究了新型CSRR应用在基片集成波导(Substrate integrated waveguide,SIW)时的频率响应。采用该结构设计并制作了两个SIW滤波器,其中心频率分别为5 GHz和6 GHz,带宽分别为800 MHz和2 GHz,设计和实测结果较为吻合。

基于双模扇形基片集成波导谐振腔增益均衡器的设计

提出一种新型双模扇形谐振腔,并使用该谐振腔设计一个双模谐振腔增益均衡器。该均衡器具有两层结构:上层为两个双模谐振腔,下层为基片集成波导传输线。设计了两个正交的耦合缝隙,通过主传输线在该谐振腔中同时激励起两个非简并模,并通过调节扇形的角度和微扰金属柱的位置实现独立调节其中一个模式的谐振频率;研究了薄膜电阻的加载位置,实现独立调节两个模式的Q值和衰减量。与单模谐振腔均衡器相比,减少一半数量的谐振单元,从而使得结构更加紧凑。最后加工了该均衡器,测量曲线和仿真曲线一致性较好。

一种基于基片集成波导的高Q值谐振器（英文）

本文介绍了一种基于基片集成波导(SIW)的低成本高Q值Ku波段谐振器。在SIW谐振器中间加载一个空气腔用于减小介质损耗,基于该原理设计加工了一种空气加载SIW谐振器。其测试结果表明,空气加载SIW谐振器的无载Q值达到1000左右,高于其他平面电路。这种谐振器可以广泛应用于高性能平面滤波器和振荡器的设计中。

基于非谐振节点的盒型拓扑结构基片集成波导滤波器设计

针对微波带通滤波器小型化、高性能的应用需求,提出使用单模和双模基片集成波导谐振器相结合设计广义切比雪夫带通滤波器.该结构可实现盒型拓扑结构,并且双模基片集成波导谐振器中的主模TE_(101)作为非谐振节点提供一条额外的交叉耦合路径,并能增加一个有限的传输零点;该结构不需要传统负耦合结构就能实现两个有限传输零点,并且该传输零点可以位于通带上方或下方,具有设计灵活的特点.为了进一步提高滤波器的选择性,研究了在四阶滤波器上蚀刻互补开环谐振器设计拓展的盒型拓扑结构滤波器,并实现五阶滤波功能三个有限传输零点.为了验证结构的合理性,设计了两款中心频率为10GHz的对称和非对称响应的四阶滤波器、一款中心频率为5.8GHz的五阶滤波器,并给出相应的含非谐振节点的盒型拓扑结构耦合矩阵进行验证,最后进行加工和测试.耦合矩阵响应、仿真和测试结果一致性较好,表明了该结构设计高性能滤波器的可行性.

基于互补裂环谐振器的集成波导双工器设计

提出了一种基于圆形互补裂环谐振器的新型基片集成波导双工器。该款双工器工作在C波段,两个通道滤波器的工作频率均低于基片集成波导谐振腔的截止频率,由此达到小型化的目的,通道滤波器的体积较传统基片集成波导滤波器缩小约30%。圆形互补裂环谐振器较方形互补裂环谐振器的小型化效果好,并且更易设计。文中提出了一种新的增加通道隔离度方法,即在两个互补裂环谐振器之间切开一个缝隙。该款双工器已被加工成实物,实测两通道插入损耗为1.75 dB(@3.92 GHz)和1.62 dB(@4.62 GHz),隔离度>37 dB,实测数据和仿真结果吻合。

基于双层扇形基片集成波导的双频平衡滤波器

提出了一种表面刻有一对互补开环谐振器(CSRR)的45°扇形基片集成波导谐振腔(SSIWR),设计并制作了一款结构紧凑且具有高选择性的双层双频平衡带通滤波器。分别利用具有带通特性的CSRR和谐振腔内的TM220模实现了差模双频响应;模式间的耦合以及缺陷地结构(DGS)的引入使得滤波器在通带附近产生4个传输零点,提高了带外抑制。此外,通过平衡结构以及优化的馈电位置,实现了良好的共模抑制。滤波器的中心频率为10.13 GHz和10.83 GHz,-3 dB带宽为140 MHz和150 MHz,两通带内的共模抑制分别超过了30.36 dB和29.87 dB,实测结果与仿真结果基本一致。

基于扇形基片集成波导的三频带通滤波器设计

该文提出了一种60°扇形基片集成波导谐振器,然后在谐振器中加载一排金属通孔,对其TM110、TM210和TM120模进行扰动,最后利用扰动后的场模式,在60°扇形基片集成波导谐振器的基础上设计了一款结构紧凑的三频带通滤波器。通过分别引入互补开口环谐振器和源-负载耦合结构,改善了滤波器的频率选择特性。3个通带的中心频率分别为5.61 GHz、7.41 GHz和8.77 GHz,3 dB带宽分别为148 MHz、298 MHz、347 MHz。滤波器的测试与仿真结果基本吻合。

基于非谐振节点的基片集成波导滤波器设计

针对微波滤波器小型化和高性能的应用要求,基于非谐振节点技术,提出了一种高选择性的双模基片集成波导带通滤波器.非谐振节点通过带线谐振器实现,可以在源负载之间引入额外的信号传输路径,与传统的双模基片集成波导滤波器相比,该滤波器可以引入额外的传输零点,从而提高滤波器的选择性和带外抑制.此外,带线谐振器嵌入基片集成波导谐振腔的内部,不占据额外的电路面积,使其结构更加紧凑.最后,设计并加工了一款工作频率为28GHz,相对带宽为1.6%的高选择性带通滤波器.测试结果与仿真结果相一致,表明了所提出设计方法的可行性.

基片集成圆柱形介质谐振器天线设计

设计了一种微带线馈电的工作于毫米波频段的基片集成圆柱形介质谐振器天线。在天线介质基板中镶嵌2个同心圆形阵列的气孔和盲孔,与基板隔离形成圆柱形介质谐振器;介质基板与天线基板间为开有十字槽的接地面,通过调节耦合十字槽及辐射贴片的尺寸实现天线性能的优化。研究结果表明,所设计的天线谐振频率为68.4GHz、74.7GHz,阻抗带宽为17.65%(66.1~78.9 GHz),性能优良。

基于基片集成波导(SIW)的双模带通滤波器

首先介绍了基片集成波导(SIW)这一新技术,并用表面电流理论解释了电磁波在SIW中的传输模式。同时,通过使用凹型过渡和接地共面波导过渡两种转换方式,解决了基片集成波导与微带线的过渡问题,从而解决了滤波器和有源微波电路的集成问题。文章用这两种过渡方式,分别设计了中心频率在5.63GHz和5.45GHz的双模带通滤波器。实验表明:这两种滤波器在通带内的反射损耗S11均优于-21dB,-3dB带宽都在50MHz以上。

宽带基片集成波导滤波器

滤波器是微波毫米波电路与系统中一个重要的部件。提出了一种CMRC加载基片集成波导(substrate integrated waveguide,SI W)滤波器。该滤波器具有体积小、重量轻、容易加工和集成等优点。滤波器的中心频率为5.3GHz,相对带宽为36%,中心频率处的插入损耗为1.5dB,仿真与实验结果吻合良好。

新型基片集成波导宽带带通滤波器

利用基片集成波导的高通传输特性以及光子带隙结构的阻带特性,构建了一种新型结构的基片集成波导带通滤波器。为了验证该想法,设计了1个中心频率为5.0GHz,分数带宽为60%的滤波器,电磁仿真结果表明该滤波器在频率为3.5～6.5GHz频率范围内具有明显的通带特性,带内最大插入损耗约为0.64dB.利用PCB工艺制作了该滤波器的实物,使用矢量网络分析仪对其进行了测试,测试结果表明该滤波器的通带为3.8～6.8GHz,分数带宽约为56%,带内最小插入损耗为1.6dB。电磁仿真结果和实际测试结果较一致。

基片集成波导槽阵列天线的仿真研究

提出了一种介质谐振器加载的基片集成波导槽阵列天线结构,并给出了简单、快速的设计方法。通过Ansoft HFSS仿真软件进一步优化,可得到性能优良的天线设计结果。利用所给设计方法具体设计了一种K波段圆柱形介质谐振器加载的四元横向槽阵列天线,仿真计算结果表明该天线具有大约450MHz的-10dB回波损耗带宽,最大增益为11.8dB,且辐射效率达92%。

一种新型X波段基片集成波导双模带通滤波器

提出一种具有对称传输零点的基片集成波导双模带通滤波器.该滤波器含有两个双模矩形基片谐振腔,通过在谐振腔中引入电感不连续性,可以产生简并模式的耦合;每个谐振腔中不同模式间的相位差在通带两边各引入了一个传输零点,极大地改善了阻带特性.采用该方法设计了一个新型X波段双模带通滤波器,仿真与测试结果吻合.

基于半模基片集成波导的新型带通滤波器研究

在半模基片集成波导上嵌入互补开环谐振器结构,设计了一种结构紧凑的新型带通滤波器.该结构允许低于截止频率以下传输正向波,利用具有高通特性的半模基片集成波导和互补开环谐振器组成具有带通特性的滤波器,通过改变互补开环谐振器结构参数,非常容易调节带通滤波器通带频率,利用该特性可以更容易实现任意通带微波滤波器.该滤波器具有体积小巧、损耗低、易制作、方便与其他电路集成等优势.

一种基于基片集成波导的小型化双工器设计

本文设计了一款基于基片集成波导的小型化双工器。双工器由两个带通滤波器并联构成,公共部分采用微带T型枝节。和传统的利用半模、四分之一模矩形谐振器设计滤波器相比,本文中通过在三分之一模三角形谐振器上加载缺陷地结构的方法能够使得滤波器的尺寸更小。为了验证双工器设计的有效性,对该设计模型进行了实物加工,实测结果能够和设计值保持较好地吻合。

小型化双层基片集成波导盒型耦合拓扑滤波器设计

针对微波滤波器小型化、高性能的应用需求,首先分析了单腔双模和双腔单模谐振器组合型滤波器等效耦合拓扑的特性,然后提出了三种双层单腔双模和双腔单模基片集成波导谐振器组合的带通滤波器结构,它们等效为盒型耦合拓扑,但具有不同的对角交叉耦合路径.两个单模谐振器位于上层介质板,并分别与输入输出馈线相连;双模谐振器位于下层介质板,并通过中间金属层上的槽线与单模谐振器耦合.详细分析了旁路耦合、磁耦合和频变耦合提供对角耦合路径时,滤波器特性及传输零点位置的可控性.最后设计了两个中心频率为7.5 GHz、带宽为240 MHz的带通滤波器,并进行加工和测试.测试和仿真结果一致性较好,验证了双层单腔双模和双腔单模基片集成波导滤波器结构的可行性.

5G毫米波双频段基片集成波导双工器

提出一种适用于5G毫米波无线通信系统的具有高隔离度和优异通带性能的双频段基片集成波导(SIW)双工器。该双工器由一种新型的Y型耦合谐振器和频带独立可控的新型双频段滤波器组成。新型双频段滤波器基于SIW三角形谐振腔,相比传统矩形SIW谐振腔空载Q值更高,并且设置多种扰动元件以实现两个频带的独立可控。Y型耦合谐振器由圆弧状的微带线拼接而成,最大限度地减弱通道互耦合以提高隔离度。该双频段双工器具有结构紧凑、尺寸小的优点。实际制作的双频段双工器接收通道中心频率分别为27 GHz和36 GHz,发射通道中心频率分别为29 GHz和39 GHz。实测结果其阻带抑制优于-60 dB,隔离度优于-50 dB,验证了该设计方法的有效性。

毫米波双通带基片集成波导滤波器设计

提出了一种新型毫米波双通带基片集成波导(SIW)滤波器,该滤波器由双模基片集成波导和双模带线谐振器构成。其中双模带线谐振器嵌入到双模基片集成波导谐振腔中,不占据额外的电路面积,利用双模带线谐振器的TEM模和双模基片集成波导谐振腔的两个简并模式TE102、TE201,可分别形成两个相互独立的通带,因此该滤波器的设计具有很大的灵活性。所设计的双通带滤波器具有三个传输零点,实现了良好的带外抑制和带间隔离度。该双通带滤波器工作于28.4GHz和32.2GHz,3dB带宽分别为2%和3%。最终的测试结果和仿真结果相吻合,证明了该设计方法的可靠性。

双膜基片集成波导(SIW)带通滤波器的设计与仿真

根据多模激励的单腔体谐振器原理以及基片集成波导(SIW)高Q值、低损耗、大功率容量的特点,提出了一种新的SIW方形腔体双膜滤波器的设计方法。该方法通过在SIW腔体两个对称角上切角作为微扰来使简并模式分离并产生耦合,从而形成了中心频率在4.95GHz的窄带带通滤波器,并最终采用直接过渡方式实现了SIW到微带的转换。