悬置微带线缝隙的等效电路参量及其在毫米波滤波器中的应用

本文利用横向谐振法结合二维谱域技术严格分析了悬置微带线缝隙。得到了一组工程上实用的缝隙等效电路参量曲线,它揭示了等效电路参量与工作频率和悬置微带线的条带宽度、缝隙长度的依赖关系。应用分析结果,设计和试制了Ka波段端部耦合的悬置微带线带通滤波器,测试结果与设计指标符合较好。

基于UV-LIGA工艺的超窄带毫米波三频带通滤波器

针对当前6G无线通信系统对3 mm毫米波器件的需求急速增加,为了提前应对在这一频段的通信协议划分,利用金属谐振腔和矩形波导设计出一款中心频率为102.03 GHz的单频带通滤波器。然后,基于多模传输理论将其优化为一款中心频率分别为96.83和106.31 GHz的单通道双频带通腔体滤波器。采用交叉耦合的方式引入传输零点,设计出一款在98~105 GHz的工作范围内,具有98.49、99.79和104.20 GHz三个中心频率的超窄带三频带通腔体滤波器,其3 dB相对带宽分别为0.32%、0.63%和0.30%。采用基于SU-8负性光刻胶的UV-LIGA工艺对样品进行加工,并使用搭建的W波段电磁性能测试平台完成对样品射频性能的测试,测试结果与仿真结果具有良好的一致性。

毫米波E面滤波器神经网络建模方法研究

在毫米波E面滤波器的设计中,对E面膜片的建模和分析是一个关键环节。以往采用的数值分析方法虽然精度较高,但建模速度慢。提出采用径向基神经网络对膜片建模,并利用Matlab语言编写神经网络建模程序。结果表明,得到了很高的建模精度,且建模速度大大提高。因此可以将神经网络模型替代以往的分析程序,在保证精度的同时,大大提高滤波器的设计速度。

基于SIW结构的毫米波MEMS滤波器设计

针对5G毫米波无线通信的发展需求,采用硅基单层基片集成波导(SIW)结构设计了一款毫米波滤波器。首先通过理论分析,计算得到滤波器的结构参数。然后使用电磁仿真软件HFSS对滤波器结构进行仿真与优化,使其满足设计指标要求。设计得到了一个五阶毫米波滤波器,其通带范围24.25~27.5 GHz,相对带宽12.56%,中心频率处插入损耗小于1 dB,带内回波损耗优于-16 dB。最后,使用MEMS工艺将该滤波器加工成实物并进行性能测试,得到尺寸为9.45 mm×4.8 mm×0.4 mm的滤波器芯片,达到小型化要求。测试结果表明,MEMS毫米波滤波器的仿真结果与测试结果基本保持一致。

毫米波腔体滤波器谐振腔平整度误差研究

平整度误差引起的寄生量变化对毫米波滤波器的自谐振频率及品质因数有重大影响,为获得低插损、高品质因数的滤波器结构,针对滤波器制作中存在的平整度误差,该文开展了一系列的研究。通过对基于SU-8胶的毫米波腔体滤波器电铸工艺实验的反复探索,制定出一套能减小毫米波滤波器谐振腔平整度误差的最优电铸方案,即利用脉冲小电流进行电铸。实验结果表明,利用50mA小电流密度电铸能快速获得平整致密高质量的滤波器谐振腔,其铸层表面平整度误差小于2μm;制作精度高,且能实现快速制作。可见,小电流脉冲电铸得到的铸层平整、致密,可有效减小毫米波滤波器的寄生效应,提高系统的精度及灵敏度。

一种结构紧凑的毫米波波导滤波器的设计

提出了一种新颖的毫米波波导滤波器的设计方法,以常用的H面膜片波导滤波器为基础,配合并不常用的基于磁耦合原理的波导同轴转换,从波导短路端面引入E面耦合环,使输入输出方向在一条直线上,并将两者做一体化设计,在保证良好性能指标的情况下,结构设计更为紧凑,体积更小。该设计保证了在星载或机载设备上空间结构受限的情况下,器件安装与电缆连接的便利。借助HFSS全波电磁场仿真,成功地运用在中心频率30GHz毫米波波导带通滤波器的设计上,使设计方法更为简便实用。

基于两种谐振器的微型化毫米波LTCC滤波器设计

利用两种新型谐振器设计多层毫米波低温共烧陶瓷（LTCC）滤波器，其一是双环谐振器，另一是分形缺陷梯形谐振器。使用这两种谐振器设计的LTCC滤波器都采用带线结构，整个体积为5．5mm×2．5mm×0．6mm，利用全波分析软件优化设计并加工出两种结构的滤波器，双环谐振结构滤波器的中心频率为31．5GHz，相对带宽为10．0％，带内插入损耗和回波损耗分别为1．2，11．4dB。分形梯形谐振腔滤波器具有较宽的频带，带宽为30．1-39．20GHz，相对带宽为26．3％。带内插入损耗小于1．9dB，回波损耗小于11．2dB。．测试结果与仿真分析数据基本一致，说明方案可行有效，所设计滤波器可以满足毫米波通讯系统的要求。

金属共振栅网亚毫米波带通滤波器的研制

制备了几组几何参数不同的金属共振栅网;研究了共振波长在55～90μm 范围内,其滤波特性与其几何参数的关系;总结出两条可供滤波器设计使用的经验公式.还制备了一组由两片共振栅网组成的干涉滤波器,它们具有良好的滤波特性,是一种优质实用的亚毫米波带通滤波器.

基于U型和L型谐振器的毫米波微带带通滤波器

针对发夹型毫米波微带带通滤波器工作通带窄、寄生通带高的问题,提出了基于U型和L型谐振器的毫米波微带带通滤波器。该滤波器通过改变发夹型毫米波微带带通滤波器的谐振器形状,使用U型与L型谐振器交替级联的结构,以增强级间耦合、降低结构重复度的方式达到了拓宽工作带宽,抑制寄生通带的效果。仿真结果表明,与4阶发夹型毫米波微带带通滤波器相比,使用同阶的UL型谐振滤波器,它的相对带宽展宽了48.5%,寄生通带抑制增强15.1dB。与仿真波形相比,实物测量时滤波器的中心频率略有降低,带内衰减略有增加,这是由介质不均匀以及加工精度等原因带来的误差,并不影响对此结构滤波器优势的验证。

一种基于0.18 μm SiGe工艺的毫米波带通滤波器设计

毫米波带通滤波器的设计现在是一个热点,提出一个新颖的毫米波带通滤波器结构,并得以在0.18μm Si Ge工艺上实现。仿真结果表明,该滤波器带宽为20 GHz,插入损耗小于3 d B,回波损耗在带内好于10 d B。

高性能Ka频段收发前端的研制

介绍了一种Ka频段收发前端的工作原理和工程研制结果。该收发前端采用四次谐波混频器、毫米波微带滤波器、多芯片混合集成等技术,具有高性能、小型化、高可靠性等优点,并在宽温度范围、振动、冲击等条件下,满足毫米波系统要求。