宽阻带多陷波超宽带滤波器

为抑制其他无线窄带通信系统对超宽带系统的干扰,并提高超宽带滤波器的阻带抑制特性,提出一种拥有宽阻带和三陷波的超宽带滤波器。该滤波器采用传统多模谐振器加载阶梯开路谐振器与扇形谐振器的结构实现超宽带特性,其阻带宽度达到24.3 GHz;为引入三陷波,该滤波器采用了加载开路谐振器、耦合L型短路短截线以及非对称耦合结构;通过并联开路谐振器加载扇形谐振器的结构,优化了通带插入损耗。经过电磁仿真,该滤波器通带范围为4.1~10.6 GHz,相对带宽为93.4%,插入损耗小于1.3 dB,三处陷波分别位于5.1、6.28、8.1 GHz处,且陷波深度均大于25 dB,保证了超宽带系统的通信质量。

具有四陷波特性的小型化超宽带滤波器

为了解决传统具有陷波特性的超宽带滤波器陷波深度不足和陷波较少的问题,提出了一种小型化四陷波超宽带滤波器。通过采用非对称耦合技术、在两端馈线处嵌入开路枝节以及在超宽带滤波器上加载新型双开环谐振器、C型谐振器的方式,实现通带内的四陷波特性。该超宽带(Ultra-Wideband,UWB)滤波器通带为2.77~11.1GHz,相对带宽为120%,在3.54 GHz、5.62 GHz、6.84 GHz和8.24 GHz处产生四个陷波,能够避免全球微波互联接入(WiMAX)、无线局域网(WLAN)、印度国家卫星通信C频段和X卫星通信上行频段对超宽带系统的干扰,适用于超宽带无线通信系统。最后,对设计制作的实物进行测试,测试结果与仿真结果基本一致。

基于缺陷地结构的多陷波超宽带滤波器

针对目前超宽带滤波器尺寸偏大、陷波个数较少和陷波深度不足的问题,基于新型缺陷地结构设计了一种多陷波超宽带滤波器。通过采用非对称耦合技术、加载新型双开环谐振器、C型谐振器的方式在超宽带通带上产生了三个陷波频带,在保证陷波深度的同时整体设计紧凑。为了抑制X卫星通信上行频段对超宽带系统的干扰并增强滤波器的带外抑制特性,在金属接地板上刻蚀了新型缺陷地结构。该滤波器实现了2.8~11.1 GHz的通带带宽,相对带宽达到119%,在3.5 GHz、5.77 GHz、6.8 GHz、8.3 GHz处产生了四个陷波,且陷波处的衰减分别为24.5dB、33 dB、18.1dB、23 dB,通带两侧的带外抑制都达到了60 dB。

具有宽上阻带和双陷波的超宽带滤波器

基于偏置环形谐振器和加载电容器的缺陷地结构设计了一种具有宽上阻带和双陷波的超宽带滤波器。利用奇偶模分析法分析三阶接地短截线的传输极点与结构的对应关系,得到了一个具有五个传输极点的结构。通过采用三阶接地短截线结构和偏置环形谐振器的级联结构得到通带和宽上阻带,通带范围为2.95~12.24 GHz,相对带宽达到122%,上阻带大于10 dB,衰减范围至28.04 GHz。引入两个相同的H形缺陷地结构,并且在缝隙处焊接电容器,在2.69 GHz处共同产生传输零点来改善滤波器带外抑制特性。使用两个不同尺寸的半H形缺陷地结构分别在5.64 GHz和8.31 GHz处产生陷波,陷波衰减分别为16 dB和20 dB,提高滤波器的抗干扰能力。

超宽带滤波器的研究现状与进展

超宽带滤波器作为一种新型的滤波器,具有极宽的带宽,可实现高速数据传输,具有广阔的应用和发展前景。回顾了超宽带系统的发展历程,总结了近几年国内外关于超宽带滤波器的最新研究成果,并从超宽带滤波器的设计方法和电路特点等方面对其研究现状进行分析。从多个角度给出了超宽带滤波器的分类和构成,并就超宽带滤波器及具有带阻特性的超宽带滤波器进行详细论述和举例说明。最后对超宽带滤波器的发展趋势进行了展望。

基于短路/开路枝节线的小型化超宽带滤波器

介绍了一种基于并联枝节线单元的超宽带滤波器。该滤波器由3种基本元件组成:短路枝节线、开路枝节线和连接线。其中,每个短路枝节线和开路枝节线组成一个枝节线对,在枝节线对间利用连接线实现强电磁耦合。在设计中,这3种基本元件的电长度是相同的。通过合理选择各元件的特征阻抗,就能实现带宽在100%左右的超宽带滤波器。此外,该超宽带滤波器还具有较宽的高端阻带。文中首先基于理想传输线模型对该滤波器进行了仿真研究;然后在全波仿真的基础上,利用微带线实现了一个三阶的超宽带滤波器;最后利用平面印制板技术对滤波器进行了实物加工。测试和仿真结果吻合良好。实验结果表明,该滤波器的中心频率为1.775 GHz,相对带宽为97.5%。通带内匹配优于-15 dB,最小插入损耗为0.25 dB(在1.3 GHz处)。第一个寄生通带的频率高于6 GHz,是通带中心频率的3.4倍左右。

超宽带滤波器的稀疏贝叶斯正则化逆向神经网络建模

针对射频器件建模中使用直接逆向神经网络精度较低,BP逆向神经网络泛化能力较差的问题,提出一种性能函数为贝叶斯L1/2范数的逆向神经网络建模方法。贝叶斯方法调整网络权系数避免过拟合现象,使模型输出更加平滑;增加L1/2范数扩充输入向量,使网络结构稀疏化且泛化能力更强。应用于超宽带滤波器谐振器逆向建模中,根据陷波频率处插入损耗值,求解对应的长度和宽度。结果表明:该方法与BP逆向建模方法相比,求得的长度、宽度和频率相对误差分别减小81. 4%、99. 8%、48. 9%,网络运行时间减少16. 3%,不存在多解问题,建模效率更高。

高端锐截止的短截线超宽带滤波器

对传统短截线超宽带滤波器作了改进:首先,各短路短截线的长度不限定为1/4波长,且互相之间有差异,这就使得原本集中于2f0的N个传输零点在一定阻带范围内分散并优化分布;其次,在每个1/4波长连接传输线的中点位置加载一定长度和特性阻抗的开路短截线,从而在高频阻带范围内产生了若干新的传输零点。通过软件优化,高频阻带出现了等波纹抑制特性。该方案使得短截线滤波器的通带高端锐截止,且高频阻带的带宽变宽。实测结果证明了该方法的有效性。

一种基于开路枝节加载的新型双陷波超宽带滤波器

为了解决具有陷波特性的超宽带滤波器陷波深度不够和阻带抑制能力不强等问题,设计了一款结构紧凑的双陷波超宽带滤波器,将设计的新型多模谐振器与输入、输出馈线进行耦合完成超宽带滤波器的设计,在输入馈线端加载2个开路枝节,实现了具有双陷波特性的超宽带滤波器。该滤波器通带为2.42~10.98 GHz,带内插入损耗较小,分别在5.31 GHz和8.1 GHz处产生了2个陷波,有效阻断了无线局域网(wireless local area network,WLAN)和X波段卫星通信频段窄带信号对超宽带通信系统的干扰。该滤波器不仅结构简单,并且具有很好的带外抑制能力(-66.28 dB)和足够的陷波深度(-39.71^-35.12 dB),同时能够达到超宽带系统对滤波器插入损耗和回波损耗的要求。

基于倒π型谐振器的双陷波微型超宽带滤波器设计

针对传统的超宽带滤波器设计尺寸偏大和陷波深度不足的问题,提出了一种基于倒π型谐振器的双陷波超宽带滤波器。通过在超宽带滤波器两端加载宽型开路枝节在通带内形成传输零点,并在滤波器上方耦合倒π型谐振器,实现通带内的双陷波特性。选用高介电常数的基板材料大幅度缩小滤波器的整体设计尺寸,实现微型化设计。测试结果表明,该滤波器通带范围为2.9~12.0 GHz,通带内插入损耗在1 dB以内,在5.76~6.14 GHz和7.82~8.45 GHz陷波深度分别达到了-20.6 dB和-31.6 dB。测试结果和仿真结果基本一致,说明该滤波器在通带内能够有效地避免无线局域网WLAN信号(5.725~5.850 GHz)和X波段卫星信号(7.900~8.395 GHz)的干扰,为平面型陷波超宽带滤波器的设计提供了新的思路。

紧凑型多陷波超宽带滤波器的设计

针对传统带阻单元构成滤波器存在陷波深度不足和阻带抑制较差的问题,提出一种加载开路枝节的多陷波超宽带滤波器.基于开路枝节线和阶跃阻抗谐振器理论,通过在超宽带滤波器多模谐振器上引入一对折叠开路枝节线产生2个陷波频段,这种特殊枝节实现的陷波抑制能力更强;在超宽带结构下方耦合阶跃阻抗谐振器产生第3个陷波频段,陷波深度更好.最终实现超宽带带通滤波器的中心频率为6.6 GHz,陷波频段相对带宽约为134%.仿真与实测结果表明,该滤波器工作带宽为2.2~11.2 GHz,实现了2.8~4.4 GHz,6.2~6.8 GHz和8.8~9.8 GHz 3个频段的陷波特性,可有效滤除C波段和WLAN频段信号对超宽带通信系统的干扰.满足超宽带系统对陷波滤波器插入损耗和带外抑制的要求.

无线通信领域超宽带滤波器的现状和发展趋势

超宽带滤波器带宽极宽可实现高速数据传输,在超宽带无线通信的普及中起着极其关键的作用,具有广阔的应用和发展前景。本文回顾了超宽带技术的发展历程,概括了国内外关于超宽带滤波器的最新研究成果,从设计实现方法和电路特点入手,对各类UWB滤波器进行了具体分析,并就超宽带滤波器的发展趋势进行简要说明,介绍了三种设计方法,为今后实现性能更优的超宽带滤波器提供了一定的理论依据。

带陷波特性的多模谐振超宽带滤波器设计

超宽带的频段是在3.1～10.6 GHz,中心频率是6.85 GHz。无线局域网的工作频段为5.2 GHz和5.8 GHz,其与超宽带频段产生了冲突,会对超宽带系统形成干扰。在多模谐振超宽带滤波器的基础上,加入开路支节,设计了具有陷波特性的滤波器,可以消除无线网络的干扰。仿真结果表明,该滤波器在超宽带频段内屏蔽掉了无线局域网的频段,实现了滤波器的陷波功能,使滤波器获得了较好的抗干扰能力。

小型微带耦合步进阻抗谐振超宽带滤波器设计

超宽带技术是极具发展前景的一种无线通信技术,其频段为3.1～10.6GHz,中心频率为6.85GHz,相对带宽达到109%。设计了一种耦合步进阻抗谐振超宽带滤波器,仿真结果表明该滤波器在超宽带频带内插入损耗低于1.10dB,回波损耗高于10dB,在谐振频率处最低接近40dB,群时延小于0.35ns左右且保持稳定,得到了较好的通频性能。

基于复合左右手传输线的超宽带滤波器设计

本文基于复合左右手传输线理论提出了一种设计超宽带滤波器的新方法。该方法从传输的幅度和相位出发,利用微带线结构构建复合左右手传输线,通过控制复合传输线的左手响应频率和右手响应频率来构建微波带通结构。通过在微带线上采用缺陷地板结构物理上实现负等效介电常数,得到低通特性;采用微带线加载交指电容实现负等效磁导率,得到高通特性。最终通过将两种情况组合,构建具有较强左手特性和较弱右手特性的复合传输线,完成基于微带线结构的超宽带滤波器设计。文中给出的仿真结果和实测结果吻合良好,有利的证明了该方法的有效性和实用性。

四分之一波长短截线超宽带滤波器的设计

本文简要介绍了短截线超宽带(UWB)滤波器的发展现状,简述了四分之一波长(λg0/4)短路短截线和开路短截线带通滤波器各短截线特性导纳的计算方法。利用matlab语言开发了综合短截线切比雪夫带通滤波器的程序,介绍了该程序的基本思路,提出了利用该程序与现有的微波CAD软件相结合设计切比雪夫超宽带滤波器的方案,该方案的主要特点是设计时间短精度高,从而大大提高了设计效率。最后利用实例加以说明,设计了一个中心频率为6.85GHz,相对带宽为110%的微带线超宽带滤波器。

基于共面波导/微带线耦合结构的超宽带滤波器设计

针对高性能和小型化宽带滤波器设计问题,利用微带线和共面波导之间的大面积重合以及介质基板所导致的强耦合效应,设计了一款CPW/微带线结构的超宽带带通滤波器.分析了所设计带通滤波器的等效模型,讨论了耦合区域长度对滤波器性能的影响.CST软件仿真的结果表明,所设计的滤波器满足超宽带滤波器的设计指标,与其他同类滤波器相比,具有设计更简单、结构更紧凑的特点.

小型高带外抑制超宽带滤波器设计

为了提高滤波器的带外噪声抑制,并兼顾小型化,提出了一种新型超宽带滤波器设计。首先,利用分路电磁耦合结构在通带两侧实现了2个传输零点,通过调节中间金属片与螺旋缺陷地可实现对2个零点的单独调节,由此实现了高带外抑制,且有利于滤波器的小型化;然后,利用基片集成波导与周期性缺陷地结构,在进一步提高频率选择性的同时,实现了较好的阻带性能;最后,设计并加工了一款工作频率为8.1 GHz、带宽为67%的滤波器。结果表明,仿真与测试结果吻合良好,证明了该设计方法的可靠性。

基于矩形环谐振器的超宽带滤波器设计

基于矩形环谐振器结构设计了一款超宽带滤波器。该谐振器由两组具有不同阻抗值的传输线构成主体,每组包含4段传输线,各传输线交替连接。通过引入短路枝节微扰使其谐振模式发生变化,可产生额外的两个谐振频率,利于通频带的灵活调节。为了获得滤波器的强耦合,输入/输出馈线与谐振器之间采用零度馈电方式。仿真结果显示,滤波器中心频率位于6.89 GHz附近,相对带宽约为107%。通过改变传输线的阻抗值,使寄生通带位于22.68GHz附近,有效抑制了带外杂散。

一种具有宽阻带特性的超宽带滤波器

本文提出了一种具有高阻带特性的超宽带滤波器。并联短路支节超宽带滤波器存在上阻带频率范围过窄的问题,为了改善其的带外抑制性能,本文设计了一种紧凑的级联结构超宽带滤波器,在不明显增大滤波器尺寸的条件下,有效拓宽对其上阻带频率范围。优化设计后,得到了一个通带频段为2.1～10.2GHz,上阻带达18.5GHz的超宽带滤波器。仿真结果表明,该结构具有良好的带内带外特性。该滤波器结构简单,尺寸紧凑,适于实际应用。