基于多端口参数提取和主动空间映射法的腔体滤波器设计

为提高微波腔体滤波器的设计效率,文中提出了一种基于多端口参数提取和空间映射法的滤波器快速设计方法。通过添加额外内部端口提取腔体滤波器电磁模型的Y参数,从而计算出耦合矩阵,再结合空间映射法将求解滤波器理想尺寸问题转换为逼近理想耦合矩阵问题。最后设计并加工了一款四阶同轴腔体滤波器,在初值偏差很大的情况下,经过四次迭代即可得到满足指标的滤波器物理尺寸,实物调试结果和仿真结果一致性良好,从而证明了文中方法的快捷有效。

100 GHz双频带通腔体滤波器的设计及制作工艺研究

针对当前双频或多频带通滤波器主要以30 GHz以内的工作范围为主,在高频毫米波范围内以单频超宽带设计为主这一现象,设计出一款可以在100 GHz~103 GHz工作范围内存在两个超窄带工作带宽的双频腔体滤波器。两个工作频段分别为100.67 GHz~101.36 GHz和102.67 GHz~102.78 GHz,与之对应的相对带宽分别为0.68%和0.11%。所设计腔体滤波器采用UV-LIGA工艺完成其样品的制备,并使用由矢量网络分析仪和扩频模块所搭建的测试平台完成测试,经测试,相对带宽的绝对误差分别为0.19%和0.02%。

超宽带交指腔体滤波器的设计

该文介绍了交指型腔体滤波器的设计步骤并分析其制作难点,并根据该步骤设计出一款通带为10.2~16.7 GHz的宽带带通滤波器。提出了一种新型滤波器抽头结构,该结构通过在进线处添加金属方块提高了输入端与第一阶谐振腔之间的耦合,拉低了滤波器外部品质因数(Qe),实现了超宽带的设计。结果表明,在通带(10.2~16.7 GHz)内,滤波器样品电压驻波比(VSWR)<1.7,插入损耗<1.5 dB,带外抑制良好,满足工程需求。

基于遗传算法的腔体滤波器耦合参数提取

针对传输零点未知的情况,本文首先采用遗传算法将提取前后的S参数差值作为目标函数,寻找带外有限传输零点位置;将耦合矩阵作为辅助矩阵,并对其中的非零元素位置以及数目进行确定,然后再次利用遗传算法得到各个非零元素值以构建最终实际耦合矩阵。基于此,对九阶交叉耦合腔体滤波器的实物测试结果进行参数提取,验证了该方法的可行性和有效性。本文方法可以指导滤波器的调试,降低滤波器的制造成本并缩短生产周期。

一种腔体滤波器全腔仿真的方法

移动通信网络建设过程中,腔体滤波器的应用十分广泛,然而目前的腔体滤波器的仿真设计与实物加工往往存在较大偏差。该背景下,介绍了一种腔体滤波器仿真方法,采用导纳矩阵提取滤波器的耦合矩阵及谐振频率,通过优化和迭代从而达到腔体滤波器全腔精确仿真的目的。通过实例分析与样品制作,验证该方法可行,仿真效率与精度均大幅提升。

基于核机器学习的腔体滤波器辅助调试

研究了一种基于核机器学习的腔体滤波器辅助调试方法.该方法根据工程中的调试经验数据,首先使用核机器学习算法建立了螺栓调整量和滤波器电性能之间的影响关系模型.然后应用此模型,使用优化技术构建了滤波器的辅助调整方法.实际滤波器的实验结果表明了该方法的有效性.该方法比较适用于工程中批量生产的腔体滤波器的辅助调试.

微波腔体滤波器的快速设计及仿真

经典的微波腔体滤波器设计往往需要大量的复杂公式计算和繁琐的曲线查找。快速设计方法正是为了避免这样的过程。以梳状线带通滤波器为例,通过计算几个典型的归一化杆径和归一化间距,绘制出分别以相对带宽为横坐标,归一化杆径和归一化间距为纵坐标的快速简便的设计曲线。用ANSOFT-HFSS仿真软件对用该方法设计出的微波带通滤波器进行结构仿真,最后得到满意的结构设计尺寸,实验测试结果达到了技术指标要求,验证了该方法的正确性。

交叉耦合模型及其在腔体滤波器中的实现

提出了相位关系和交叉耦合两种分析交叉耦合的模型;给出了在腔体滤波器中实现交叉耦合的方法,通过在非相邻谐振器之间开辟辅助信号通道并添加控制部件,引入有限的传输零点而优化了滤波器性能。基于提出的分析模型,设计实例验证了该方法的可行性与实用性。

基于频率变换的双通带腔体滤波器的研究

该文基于频率变换的方法设计了两种结构的双通带的腔体滤波器,一种是通过谐振器之间直接耦合实现的;另一种是在谐振器之间引入交叉耦合实现的,从而达到产生传输零点的目的。首先根据设计指标,采用频率变换的方法,计算得到谐振器间的耦合系数和外部Q值,然后利用Ansoft HFSS建立同轴腔体滤波器的模型并进行仿真,仿真结果与ADS中等效电路得到的理论结果基本吻合,从而验证了这种方法的正确性。最后通过对级联型结构与交叉耦合型结构双通带腔体滤波器的比较,得出后者比前者具有更好的带外抑制特性。

基于支持向量回归的腔体滤波器机电耦合建模与优化

为了提高装配后的滤波器电性能和成品率,该文提出了一种基于支持向量回归的腔体滤波器机电耦合建模和优化方法。该方法根据工程中积累的经验数据,首先应用改进的多核线性规划支持向量回归算法建立了制造精度对滤波器电性能影响的机电耦合模型,然后应用此模型优化了滤波器的制造精度,从而获得了最优的机械结构尺寸。实际滤波器的实验结果验证了该方法的有效性。该方法可用于批量生产的腔体滤波器的计算机辅助制造系统中。

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。

SIR交叉耦合双通带腔体滤波器

根据频率变换,以阶跃阻抗谐振器作为腔体滤波器的基本谐振单元设计了一种带有交叉耦合的双通带腔体滤波器.根据设计指标,用频率变换方法得到双通带腔体滤波器的设计参数,利用三维仿真软件HFSS对双通带滤波器进行建模并仿真.仿真结果与ADS中原理电路得到的理论结果基本吻合,证明了该方法的可行性.仿真结果还表明,不仅滤波器的实际尺寸明显减小,而且由于引入了交叉耦合,滤波器的带外抑制能力得以提高,满足了滤波器体积小以及带外选择性好的设计要求.

应用HFSS设计40MHz腔体滤波器

应用HFSS仿真软件设计了40MHz的腔体滤波器,由腔间耦合系数和外界Q值的理论值,应用HFSS软件进行电磁仿真,得到腔体和耦合结构的实际结构初值,然后进行整体仿真和优化,完成整个设计。由于应用了仿真软件,使得设计简单,提高了成功率,解决了腔体滤波器在VHF频段频率低、功率大的设计难题。这种软件设计方法具有很强的通用性,结构形式也可灵活多样,如采用了特殊的"伞状"层加载结构,大大缩小了滤波器的体积。

腔体滤波器调试技术研究

从等效电路出发,分别研究了滤波器设计过程中所用到的各个参数变化对滤波器滤波特性的影响,尤其重点分析了外在品质因数和腔体滤波器四种不同的输入输出结构之间的关系,并结合实际的腔体模型提出了相应的解决办法。

低频段腔体滤波器的小型化设计

介绍一种微波低频段腔体滤波器的设计方法。首先给出多种加载腔体的结构形式进行分析比较,并通过2个设计实例和测试结果,证明采用双同轴腔体加载形式,可以实现结构的微型化。该结构与普通的加载型腔体滤波器相比,谐振器长度可以极大缩短,腔体也能保持比较高的Q值。

双传输零点C波段腔体滤波器的设计与实现

带外传输零点可以增强滤波器的阻带抑制能力。本文依据传输零点理论,以阶跃阻抗同轴谐振器为谐振单元,引入交叉耦合结构,采用模块化场仿真方法,设计并加工出一款工作在C波段的同轴腔体滤波器。滤波器经过调试后表现出良好的性能,其矩形系数为BW-80d B/BW-1d B=2,通带驻波为1.35,插入损耗为3d B。

基于反射群时延理论的腔体滤波器设计方法

模式匹配法可用于具有波导结构的无源器件的快速仿真设计。本论文依据反射群时延理论计算目标滤波器各级反射群时延值,再利用模式匹配软件对腔体滤波器进行优化仿真,在较短的时间内获得满意的优化结果。根据反射群时延理论设计并加工一款工作在X波段的八腔窄带滤波器,并依据反射群时延值进行实物调试。滤波器测试结果与仿真结果相吻合,表明基于反射群时延理论的仿真结果准确、可靠。

一种腔体滤波器悬臂螺旋振子的抗冲振优化设计

针对大功率腔体滤波器螺旋振子刚度小,在载机环境条件下特性响应曲线不稳定的问题,提出了一种螺旋振子的抗冲振创新设计思路与方法。通过铝材铣制成梯形截面螺旋振子增加其刚度,采用对称局部环抱的异形结构件对悬臂螺旋振子进行加固以提高抗冲振能力。优化设计后的振子顺利通过载机环境试验考核和电性能指标测试。该设计方案已成功应用于大功率跳频滤波器设备中,效果良好。

腔体滤波器温度补偿和温度试验

为了减小腔体滤波器随温度变化对性能的影响,利用CST仿真软件对腔体滤波器进行温度分析,并结合ADS软件对该滤波器进行模拟,得出60℃温差下的幅相变化数据和频漂数据。设计了一个采用双导体结构的滤波器,该滤波器盒体为铝合金材料,谐振杆和调谐螺钉为殷钢。通过分析温度试验中误差的影响因素,提出一种较小误差的温度试验方法,并对调试好的滤波器进行温度试验,试验结果显示该滤波器的频漂为5.6 ppm/℃,试验数据跟仿真结果吻合。

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。