双运放高Q带通滤波器的研究

基于集成运放的主极点模型,首先导出了双运放高Q带通滤波器的环路增益和前向通道增益表达式,以此为依据,用梅森公式求出了滤波器的传输函数,讨论了理想和非理想两种情况下该滤波器极点频率和品质因数表达式,并给出了它们的相对误差公式,解释了该电路出现极点频率和品质因数减弱的原因.

基于GaAs IPD的小型化高选择性X波段宽带带通滤波器

文中设计并实际开发了一种基于砷化镓(Gallium Arsenide,GaAs)集成无源器件(Integrated Passive Device,IPD)技术的小型化高选择性宽带带通滤波器。首先,所提出的带通滤波器是通过引入集总参数谐振器来设计的,以实现高选择性和宽带性能。其次,进一步研究了实现高选择性和宽带性能的工作原理。最后,为了证明所述性能,基于GaAs-IPD技术设计、制造和测量了一个紧凑型高选择性宽带带通滤波器。该滤波器工作频率覆盖了整个X波段(6~13 GHz),相对带宽为74.0%,带外实现了四个传输零点,从而实现了高选择性和良好的带外性能,芯片尺寸为0.05λ_(0)×0.03λ_(0)。比较了实测结果与电磁仿真结果,验证了该设计的可行性。

一种高阶全极点CCII高通滤波器的设计

利用第2代电流传送器CCII(thesecondgenerationcurrentconveyor)和多端输出电流传送器MOCC(multipleoutputscurrentconveyor),实现了一种高阶全极点的电流模式高通滤波器;给出了系统的设计公式,并举例设计了一个五阶Butterworth高通滤波器;通过PSPICE模拟仿真,得出的结论与理论分析完全吻合。此高通滤波器电路结构简单、新颖,易于集成。

基于GaAs PHEMT工艺的超宽带多通道开关滤波器组MMIC

基于0.25μm GaAs赝配高电子迁移率晶体管(PHEMT)工艺,研制了一款超宽带7路开关滤波器组单片微波集成电路(MMIC)芯片。芯片内集成了开关、驱动电路和带通滤波器,实现了开关滤波功能。开关采用反射式串-并联混合结构;译码器和驱动电路控制某一支路开关的导通或关断;带通滤波器由集总电感和电容组成。该开关滤波器组芯片通带频率覆盖0.8~18 GHz。探针测试结果表明,开关滤波器组芯片各个支路的中心插入损耗均小于8.5 dB,通带内回波损耗小于10 dB,典型带外衰减大于40 dB。为后续研发尺寸更小、性能更优的开关滤波器组提供了参考。

2~6GHz高性能开关滤波器组MMIC

基于0.25μm GaAs E/D赝配高电子迁移率晶体管(PHEMT)工艺,设计了一款2~6 GHz开关滤波器组单片微波集成电路(MMIC)芯片。片上集成了8路带通滤波器、输入、输出单刀八掷(SP8T)开关、3-8译码器和驱动器。通过输入、输出SP8T开关进行通道选择,采用三串两并结构,提高了通道间隔离度。带通滤波器组采用多级LC谐振器实现,最小、最大相对带宽分别为18%和100%,可用于宽带及窄带滤波器设计,具有通带插入损耗小,阻带抑制度高等优点。末级级联低通滤波器,实现远端寄生通带抑制大于35 dBc。在片探针测试结果显示,该开关滤波器组芯片在2~6 GHz频率范围内,每个带通滤波器的插入损耗均小于8.5 dB,阻带衰减为40 dB。该芯片具有通道多、功能复杂、集成度高的特点,可应用于宽带雷达系统进行频率预选。

基于微带贴片谐振器的高选择性双模双通带带通滤波器的研究

本文提出了基于微带贴片谐振器的高选择性双模双通带带通滤波器及一种模式分析算法.首次利用该算法分析了微带贴片的模式组成,计算了导模场的闭式解.微带贴片的耦合馈线同时作为谐振单元构成第二个通带,减小了结构尺寸.全波仿真分析(full wave analysis)结果及测试数据表明,与现有的双模双通带带通滤波器相比,本文设计的滤波器传输零点个数增加了2倍,达到11个,带外抑制度达到20d B,带内插损较小,仅为1.2d B,抑制了寄生通带.同时设计的拓扑结构复杂度较低,利于滤波器的小型化.

一种中心频率可调节的高Q值微机械带通滤波器初探

设计制作了一种中心频率可调节的高Q值微机械带通滤波器,其核心部分是一个电热激励/压敏电桥拾振的硅/二氧化硅微桥谐振器或微桥谐振器阵列.通过调节施加在压敏电桥上的电压大小来改变桥的平均温度和轴向应变,可调节滤波器的中心频率.理论研究表明:中心频率与电桥电压的平方成线性关系;中心频率的可调节范围可通过减小梁的宽度和压敏电桥的电阻来扩展.所制作的滤波器其频率可调节范围达5 45%,品质因数达8000以上.

高性能电容加载LTCC带通滤波器的研究

提出一种基于LTCC技术的高性能电容加载带通滤波器的实现方法。通过在带状线两端加载电容,从而实现谐振单元的小型化。同时通过交叉耦合,在通带两端引入两个零点,实现了陡峭的边带衰减,大大提高了滤波器的带外衰减抑制,之后借助电磁场三维仿真软件HFSS对模型进行优化。实际测试结果与仿真结果吻合较好,中心频率为4.75 GHz,带宽为500 MHz,在2.6 GHz至4.1 GHz频带以及5.4 GHz至6.9 GHz频带上的衰减均优于35d B,尺寸仅为3.2 mm×2.5 mm×1.5 mm。

W波段片上基片集成波导高选择性滤波器研究

本文研究了通过引入负耦合结构为复平面虚轴增加一对零点以改善传统四阶滤波器的选择特性,通过设计刻蚀不同的耦合槽来比较不同耦合结构对滤波器幅频带外抑制度的改善效果。文章在先前已有的普通片上SIW四阶94GHz滤波器的基础上,为使其拓扑结构产生异相耦合,进一步地分别在两个非相邻耦合腔之间刻蚀了一种“H”形和一种为“弓”字形的两种不同槽结构,为原来均为磁耦合的拓扑添加一对电耦合。最后仿真结果成功地验证了所提出的方法,在保持其94GHz工作频率的同时实现了传输零点的产生,进而增加了滤波器的选择性。

应用于高Q跨导-电容带通滤波器的线性跨导运放设计(英文)

设计了一种具有高的直流增益的宽带线性全差分跨导运放.一方面,并联一个工作在线性区的场效应管来补偿直流三阶系数,得到了一种应用于连续时间滤波器、增加跨导器饱和区输入信号幅度的简单方法.另一方面,结合负电阻电路提高了输出阻抗,实现高的直流增益而不需要额外的内部结点,并减小了因有限直流增益和寄生电容引起的相位偏差.将此全差分跨导运放应用于0.18μmCMOS工艺二阶带通滤波器,在3.3V电源电压、输入峰峰值1V时,HSPICE仿真结果的总谐波失真小于40dB,中心频率为20MHz,3dB带宽为0.18MHz,即Q为110.

基于GaAs PHEMT工艺的Ka波段三通道开关滤波器

基于0.15μm GaAs赝配高电子迁移率晶体管(PHEMT)工艺设计了一款22~42 GHz的宽带三通道开关滤波器芯片。该开关滤波器由单刀三掷开关、带通滤波器、控制电路构成。开关采用场效应晶体管(FET)串并结合结构实现。带通滤波器采用梳状结构,一端加载金属-绝缘体-金属(MIM)电容实现。芯片集成了2∶4线译码器作为控制电路,实现通道的选择和切换。芯片尺寸为3.0 mm×2.4 mm×0.1 mm。测试结果表明,三个通道的插入损耗均小于8.5 dB,带内回波损耗均小于-10 dB,带外衰减均大于40 dB。该开关滤波器芯片具有插入损耗小、隔离度高、集成度高、阻带宽的特点。

供3G无线应用的超高选择性HTS带通滤波器

本文介绍了一种能满足现有3G(第三代)无线频带应用的超高选择性HTS滤波器。该滤波器由22个谐振器和5个能在频带边缘产生10个传输零点的交叉耦合结构组成。为了实现传输零点,设计中我们引入了四重线交叉耦合技术。为了在有限的薄膜尺寸内容纳22个谐振器,我们研制了一种新型紧凑的谐振器拓朴结构。该滤波器使用两英寸MgO衬底的YBCO薄膜制备而成。已测得频带边缘陡度超过30dB／100 KHz。该滤波器离带边350 KHz有90dB的带外抑制。该滤波器的抑制水平超过了理想的50-极契比雪夫滤波器的抑制。

高选择性发夹型带通滤波器的设计

微带发夹型带通滤波器具有尺寸小、结构简单、性能稳定等优点,在射频微波领域有着广泛的应用。本文使用ADS软件设计仿真了一种高选择性抽头式发夹型带通滤波器。与一般发夹型滤波器相比,该滤波器在输入输出端并联四分之一波长开路微带线,通过在寄生通带增加传输零点的方法提高滤波器的带外抑制性能。另外,在该滤波器的谐振单元上增加并联阶跃阻抗枝节,在通带两侧产生一对传输零点,来提高该发夹型带通滤波器的选择性。最后对这种高选择性发夹型带通滤波器进行实物加工,测试结果证实了该带通滤波器的良好选择性能。

高Q值可调参数带通滤波器

介绍了一种高 Q值带通滤波器 .其电路结构简单、中心频率、增益可独立调节 .

基于λ/4谐振器的高选择性90°带通滤波耦合器

本文提出了一种新型的高选择性的90°带通滤波耦合器。所提出的耦合器采用λ/4谐振器通过微带线构成的J转换器相互耦合,通过在输入端口加载一个半波长开路枝节引入了多个传输零点,提高了带外选择性。所提出的新型网络拓扑结构通过将输出端口处的谐振器设置为非谐振的功率分配器,使得两个输出端口实现同样的响应,实现了良好的效果。本文所提出的模型实现了两个输出端口等功率分配比的90°相位差,在带外实现了多个传输零点,隔离端口的隔离度超过37dB的高性能带通滤波耦合器。

基于SRR-DGS新型高选择性带通滤波器的设计

通过在阶梯阻抗谐振器（Stepped Impedance Resonators,SIR）上加载开口谐振环缺陷地结构（SplitRing Resonator Defected Ground Structure,SRR-DGS）,设计了一款具有高选择性和较好带外抑制性能的带通滤波器。测试结果表明,该滤波器的3 d B工作频带为2.56~2.77 GHz（7.9%）,带内最大插入损耗为0.8 d B。此外,在通带两侧各有两个传输零点,分别位于2.17 GHz、2.48 GHz、2.86 GHz和3.81 GHz,带外抑制均大于30 d B,表明该滤波器具有较好的带外抑制特性。同时,仿真与测试结果吻合较好,验证了该滤波器设计方法的有效性。

具有高阻带衰减的LTCC级联带通滤波器的研究

提出了一种基于LTCC级联技术的边带陡峭高阻带抑制多级带通滤波器的实现方法。该滤波器电路由两个谐振部分级联而成,每个部分均由电感耦合的四阶谐振腔组成。在一般抽头式梳状线滤波器设计的基础上,引入了交叉耦合,形成传输零点,并结合电路仿真以及三维电磁场仿真,辅之以DOE(Design Of Experiment)的设计方法,设计出一种尺寸小、频率选择性好、边带陡峭、阻带抑制高的滤波器。实际测试结果与仿真结果吻合较好,中心频率为3.25 GHz,其1 d B带宽为300 MHz,在1 GHz^2.86 GHz频率上的衰减均优于60 d B,在3.64 GHz^3.84 GHz频率上的衰减均优于80 d B,在4.08 GHz^5.8GHz频率上的衰减均优于60 d B,体积仅为6.1 mm×2.5 mm×1.5 mm。

具有小型化与高选择性的双频带通滤波器的设计

为了满足C波段卫星通信系统的应用需求,提出了一种具有小型化与高选择性的双频带通基片集成波导滤波器.滤波器第一通带由蚀刻在四分之一模基片集成波导腔顶层的L型谐振槽提供,第二通带由新型左右手结构提供.其中L型谐振槽可以充当四分之一波长谐振器,激励腔内基本模式产生低频处的响应;新型左右手结构较传统结构增大了叉指电容值,降低了谐振频率.通过仿真优化和测试,双频带通滤波器的中心频率为3.9 GHz和6.2 GHz,相对带宽为3.3%和2.1%,通带之间的衰减优于70 dB,且在通带外存在三个传输零点,具有良好的频率选择性.表明了所提滤波器具有体积小、选择性高的特性,非常适合集成于卫星通信前端系统中.

一种高选择性的可调0.83～2.15GHz带通滤波器

设计了一种宽频率调节范围的高选择性可调带通滤波器。宽调节范围由一对简单的加载变容管的平行耦合线谐振器设计实现。由于谐振器之间存在电磁混合耦合以及通过加载变容管引入的源与负载频变耦合,该滤波器最终引入了三个自适应性传输零点。而且,三个传输零点在整个调节范围内能够保持相同的相对位置,因此,设计的滤波器实现了在整个宽频率调节范围内的高选择性和良好的带外抑制。同时,在中心频率调节的过程中,通过选择合适的耦合系数,该滤波器可以实现恒定的相对带宽。最终设计出的可调滤波器的调节范围为0.83~2.15 GHz,可调范围可达88.6%,并保持9%±0.3%的相对带宽不变。测试结果表明该滤波器具备了高选择性和良好的带外抑制能力。

高选择性的紧凑型WLAN微带带通滤波器设计

为了满足现代无线通信系统对紧凑型带通滤波器的需求,提出一种基于左右手传输线原理的新型微带带通滤波器。该滤波器采用了具有两个左手级和一个右手级的三级结构。左手级由螺旋互补裂环谐振器和交指电容构成,右手级由传统传输线和螺旋互补裂环谐振器构成,螺旋互补裂环谐振器在接地层中蚀刻实现。提出的右手级与两个左手级串联,以便改善频率选择性和带外抑制。给出了等效电路模型和全波仿真结果,并对设计的滤波器进行了制作和性能测试。实验结果表明,仿真结果与测量结果吻合良好,相比现有同类滤波器,该滤波器在尺寸减小和选择性方面都有明显的改善,通带覆盖2.3 GHz~2.45 GHz,测量的3 dB分数带宽约为7.5%,总尺寸为0.18λ_(g)×0.15λ_(g)。