5G FR2频段双模滤波器设计

在基片集成波导结构的基础上设计一款5G FR2频段双模滤波器。首先采用腔体中心频率公式计算出滤波器腔体的长、宽,从而初步确定腔体长度和宽度;然后进行基片集成波导与微带线之间过渡结构的设计;最后进行HFSS仿真优化,确定最终结构尺寸。滤波器最终中心频率为26.2 GHz,3 dB带宽为4.2 GHz,插入损耗小于0.5 dB,回波损耗优于25 dB。通过HFSS仿真结果显示其滤波效果良好,具有一定实用性。

基于分裂式拓扑的介质波导三通带带通滤波器

本文提出了一种基于分裂式拓扑结构的介质波导三通带带通滤波器。本文所提出的三通带滤波器由两个正方形单模谐振器分别悬挂一个双模谐振器组成,单模谐振器采用TM_(110)模式,双模谐振器采用TM_(120)和TM_(210)模式。第一和第三通带的频率可以由正方形单模谐振器和双模谐振器的之间的耦合控制。在双模谐振器对角线位置加入两个关于中心对称分布的金属盲孔来扰动相互简并的两个模式TM_(120)和TM_(210),使两个模式频率分离并均能与单模谐振器中的TM_(110)模式耦合。为了验证该设计,本文设计并仿真了一款中心频率分别为1.66GHz、1.72GHz和1.77GHz的三通带滤波器,仿真结果验证了设计方法的正确性和可靠性。

双/三模基片集成波导和共面波导混合结构滤波器设计

针对微波带通滤波器小型化、高性能的应用需求,提出使用双/三模方形基片集成波导和共面波导混合结构设计带通滤波器.通过改变双模基片集成波导中TE_(102)和TE_(201)的谐振频率和外部耦合的强弱,可实现具有近似椭圆、非对称和无传输零点响应的双模滤波器;两个相同尺寸的共面波导作为谐振器蚀刻在基片集成波导表面,与TE_(102)和TE_(201)共同形成一个通带,设计具有多样性响应的四阶滤波器.在具有非对称响应四阶滤波器的基础上,使主模TE_(101)频率移动到该通带附近,设计更宽带宽的五阶滤波器.并对设计的滤波器进行加工和测试.测试结果与仿真结果吻合,表明了该混合结构设计高性能滤波器方法的可行性.

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。

基于半模基片集成波导的双频段缝隙天线

基于半模基片集成波导技术,提出了一种适用于微波集成电路的双频段缝隙天线。该双频段天线由馈电微带线,一段半共面波导结构和具有辐射缝隙的半模基片集成波导谐振腔构成,利用半模基片集成波导谐振腔的多模式工作特性实现了天线多频段特性。仿真和测试结果表明,该天线能同时工作在C频段(谐振频率5.74 GHz,S11=-21.86 dB)和X频段(谐振频率11.33 GHz,S11=-25.09 dB),不需要同时采用两个天线,具有便于和平面电路集成、体积小、结构简单、成本低等优点。

一种槽线扰动的基片集成波导双模滤波器

该文提出一种新型小型化基片集成波导(SIW)双模滤波器。通过使用正交的输入输出馈线,和一段倾斜的槽线来扰动腔体的两个简并模,滤波器能产生两个传输零点(TZ)。采用该方法设计了一个中心频率为15 GHz,带宽为350 MHz的基片集成波导双模滤波器。该滤波器结构简单,成本低廉,易于加工。测试结果和仿真结果吻合,较好地验证了设计的可行性和有效性。

高阶圆波导模式圆极化器的研究

提出了一种基于光滑圆波导结构的高阶TEmn模圆极化器.运用耦合波理论和数值计算方法对93 GHz TE5,1模圆极化器进行了研究和设计.设计的圆极化器由过渡段和移相段组成,结构简单,易于实现.在88～98 GHz的频带内,最大轴比低于1.18.空间辐射测试结果证明了这种高阶圆极化器的性能.为高性能的低阶波导模式圆极化器的设计提供重要参考。

毫米波四脊方波导的研究

采用模式匹配法详细分析毫米波四脊方波导的传输特性。首先将对称加载四脊的方波导横截面分成三个子区域,将其中的电磁场分量用模式函数和的形式分别展开,通过在区域交界面上施加边界条件得到展开系数,进而得出本征方程。接着采用数值计算方法求出本征值和特性阻抗等重要参数,与参考文献中的结果比较吻合。最后采用上述方法设计了工作频段为18-40GHz的四脊方波导,它可用于毫米波双极化或圆极化宽带喇叭天线的馈源传输线。

基于CSRR-HMSIW和CSRR-DGS谐振器的双带滤波器研究

为满足滤波器在双频带通信系统中的发展要求,提出了一种基于互补开口谐振环半模基片集成波导(CSRRHMSIW)加载互补开口谐振环缺陷接地(CSRR-DGS)的新型双带滤波器.根据CSRR-HMSIW和CSRR-DGS的传输特性,提出了一种CSRR-HMSIW和CSRR-DGS并联的双谐振结构,实现了一个双通带滤波器.利用精确设计CSRR-HMSIW的结构参数,确定其谐振频点和传输零点,实现以该谐振频点为中心的第一个通带;精确设计CSRR-DGS外边长和对应的开路支线长度、宽度,确定开路支线和CSRR-DGS彼此间的耦合产生谐振频点,实现以该谐振频点为中心的第二个通带,同时该结构引入一个传输零点,进一步加强第二通带高频段的带外抑制特性.设计和制作了一款工作于2.5GHz和5.4GHz的双带滤波器,测试两通带插入损耗小于2.4dB、两通带间的隔离高达55dB和带外抑制达到45dB,测试与模拟仿真结果吻合良好.

基于双模谐振器的W波段波导带通滤波器

带通滤波器为现代毫米波系统中进行频率选择的重要器件,而波导滤波器因其低损耗、大功率容量、易加工等优点成为首选。为满足系统的小型化要求,设计并制作了一款基于双模谐振器且具有准椭圆函数响应的W波段波导带通滤波器。该波导带通滤波器结构简单紧凑,由两个双模方形脊谐振腔组成,可获得2个传输零点及四阶准椭圆函数响应,结构简单紧凑。滤波器样品选取紫铜材质,采用CNC技术加工制作。经矢量网络分析仪测试,该滤波器通带内最小插损0.5 dB,3 dB波束带宽为4.35%（92.2-96.3 GHz）,回波损耗优于20 dB,通带外存在两个非对称零点。在全W波段的测试结果与仿真数据高度吻合。

Ka波段基片集成波导窄带带通滤波器设计

该文针对传统滤波器在Ka波段难以同时实现窄带与集成的问题,采用基片集成波导结构(SIW)设计了一款Ka波段平面窄带带通滤波器。该滤波器采用双模圆腔与椭圆腔级联的结构,在上下边带分别产生一个传输零点,具有频率高选择特性。测试结果表明,该滤波器中心频率35 GHz,相对带宽2.85%,插入损耗约为3.4 dB,带内回波损耗大于15 dB,与仿真结果吻合较好,在毫米波系统中具有很好的应用价值。

双微波源共轴辐射馈线结构的设计

设计了一种将两个不同波段微波源输出微波馈向同一个馈源喇叭的双波段馈线结构。该结构不仅对两个微波源输出的TM01模进行了有效的模式转换,而且实现了两个波段的微波共用辐射天线。采用双弯曲圆波导模式转换器实现高频段微波源输出微波的模式转换和轴线的定量平移;采用中间模式为矩形波导TE10模的圆波导TM01模-同轴波导TE11模的模式转换器,实现低频段微波源输出微波的模式转换及与高频段微波源输出微波的共轴输出。数值仿真结果验证了设计思路的正确性。

铁氧体双模器件的广义理论

铁氧体双模器件包括双模移相器,圆极化移相器,旋转场移相器,双模变极化器等等。其种类繁多,每种器件由若干基本双模段级联而成。每个基本单元上,外加磁场形式各不相同,有四磁极磁化场,纵向磁化场,双磁极磁化场及其混合磁化场。本文拟用统一的理论对其进行处理及分析并引入具体实例使用CAD技术进行计算,从而进一步确认理论的正确性。

基于CSRR-HMSIW和紧凑型短路CRLH-TL谐振器的双带滤波器研究

提出了一种基于半模基片集成波导加载互补开口谐振环(CSRR-HMSIW)和紧凑型短路复合左右手传输线(CRLH-TL)谐振器的新型双带滤波器设计方法.根据CSRR-HMSIW结构的传输特性和短路CRLH-TL结构的色散特性,找到一种CSRR-HMSIW和短路CRLH-TL结构间的结合方式.精确设计CSRR的边长,确定CSRR-HMSIW谐振器的谐振频点,在低频段实现以该谐振点为中心频点的第一个通带;精确设计短路复合左右手叉指长度,确定短路CRLH-TL结构的谐振频点,实现以该谐振频点为中心的第二个通带,同时利用两短路CRLH-TL间耦合进一步增强第二通带的传输特性和抑制特性.设计了两个通带的中心频率分别为2.25GHz和2.97GHz,实测插损小于1.9dB和带外抑制达到25dB以上,测试与模拟仿真结果基本一致.

基于缺陷地波导结构的双模带通滤波器设计

提出了一种新型的基于缺陷地波导(DGW)结构的双模带通滤波器设计。该滤波器由一对双T型微带输入/输出馈线和一个方形DGW双模谐振器构成。通过在DGW谐振器对称面上引入容性微扰,使谐振器的两个简并模分离,从而产生良好的双模带通椭圆形响应特性。对新型DGW结构单元进行研究,分析了微扰结构的尺寸对滤波器传输特性的影响,设计并加工了一个DGW双模带通滤波器,仿真及测试结果吻合较好。

平行板多层介质径向波导的本征模

对平行板多层介质径向波导 (径向均匀 )进行分析是采用径向模式匹配法分析介质加载圆柱腔的基础 .从理论上首先采用了赫兹矢量法分析了平行板多层介质径向波导TEZ 模和TMZ 模的场分布 ,然后利用Sturm Lowville本征值理论讨论了本征模横向矢量场的正交完备性 .

基于阻抗变换器的双模圆波导滤波器设计方法

提出一种基于阻抗变换器的双模圆波导滤波器设计方法,将腔体之间的耦合机构和同一腔体简并模式之间的耦合机构用阻抗变换器模型等效,采用全波仿真软件逐级确定耦合结构和调谐结构尺寸的仿真策略,避免耗时的全波仿真优化,并通过一个双模圆波导滤波器的设计实例验证该方法的有效性和准确性.

薄环形等离子体填充波导中的T-G模式研究

利用等离子体流体模型和线性场理论,分别导出了无限薄环形等离子体填充圆柱波导和无限薄环形等离子体填充波纹波导中的色散关系。通过数值计算,对以上两种情况下的T—G模的特性作了相应的比较和分析。研究表明,在无限薄环形等离子体填充情况下,T-G模的频率不再受到等离子体振荡频率的限制。

双模方形谐振腔增益均衡器的设计与实现

针对均衡器小型化、高Q值的应用需求,提出并设计了一个工作在Ku波段的双模方形基片集成波导谐振腔均衡器.设计了两个正交的耦合缝隙,在谐振腔中激励起简并模TE201和TE102;使用金属柱微扰其中一个模式,实现独立调节该模式的谐振频率,并且频率调节自由度高;研究了薄膜电阻的加载位置,实现独立调节两个模式的衰减量和Q值;分析了双模谐振腔级联后谐振频率偏移量及可调性,给出了双模谐振腔均衡器的分析和设计方法.相比于传统单模谐振腔均衡器,该结构均衡器保持了原有的工作性能,并减少了一半数量的谐振腔,使得结构更加紧凑.测试结果与仿真结果吻合,最大误差0.4d B.

紧凑型共面波导馈电的双极化槽天线

针对MIMO系统中天线阵列的应用，提出一种宽带、紧凑型共面波导馈电的双极化槽天线，利用单天线的双极化代替两个单极化天线。该天线采用单一矩形槽作为天线单元，利用同一共面波导两种正交的模式激励槽天线单元的水平和垂直两种极化模式，隔离度优于-22dB，实现的-10dB带宽分别为690MHz（28．75％）、590MHz（24．58％）。该天线覆盖无线局域网（WLAN）所需频带2．4～2．484GHZ，天线辐射效率高于86％，增益大于4．0dBi。