Comb-Based Filter Design Using Sharpening Technique and Certain Palindromic Polynomial

This paper presents a novel approach to improve aliasing rejection in comb-based decimation filters. The method is established on certain palindromic polynomials with all zeros on the unit circle and the sharpening technique. As a result, aliasing rejection and the passband characteristic are improved. The method is illustrated with various examples and compared with the methods from the literature. .

一种小型化宽阻带发夹型微带滤波器的设计

本文提出了一种新型的小型化宽阻带发夹型滤波器设计,旨在克服传统微带发夹滤波器在设计频率倍频处遇到的寄生通带问题。通过在传统发夹型滤波器的输入输出端上增加3个1/4波长的开路微带线,有效抑制了寄生通带,同时采用交叉耦合的方式实现了整体器件的小型化。通过设计、加工和测试等步骤,完成了一个工作带宽为400 MHz,中心频率为3 GHz的带通滤波器,插入损耗为2.5 dB,同时实现对13 GHz以下频段寄生通带的有效抑制,带外抑制达到24 dB。本文所提出的新型滤波器结构简单,设计难度低,尺寸仅为23 mm×27.7 mm,满足当前通信领域对高性能、小型化滤波器的需求,展现了良好的应用前景。

基于频率选择表面的三通带太赫兹滤波器的设计与分析

目前三通带太赫兹滤波器存在通带带宽差异大的问题。为了提高太赫兹滤波器三通带的带宽均匀性,设计了一款基于频率选择表面的三通带太赫兹滤波器,其结构由三个嵌套式“十”字环金属贴片、“十”字金属贴片和聚酰亚胺衬底三层结构组成。当太赫兹波垂直入射到滤波器表面时,在0.1~0.862 THz范围内形成三个滤波通带,各通带的峰值透射系数约为0.9,具有较好的通带性能,并且通带之间的传输零点的透射系数都在0.07以下,带外抑制良好。各通带的3 dB带宽的最大通带比约为1.29,10 dB带宽的最大通带比约为1.13,具有较好通带均匀性。三个工作通带的矩形系数均大于1.7,通带边沿陡峭,频率选择性良好。该滤波器具有透射系数高、带宽差异小、结构简单和易于加工等特点,其在太赫兹的多信道通信领域具有广阔的应用前景。

基于近零介电常数超材料的液晶可调带通滤波器设计方法研究

可调带通滤波器是物联网、卫星通信、智能天线等系统中不可缺少的关键器件之一。针对目前对可调带通滤波器小型化、低成本和高集成度等特点的应用需求,提出了一种基于液晶材料的可调带通滤波器设计方法。通过微带传输线结构实现了近零介电常数(epsilon near zero,ENZ)超材料单元结构的设计,并利用ENZ超材料的窄通道隧穿效应有效实现了窄带滤波功能,通过将3个ENZ超材料单元结构串联从而完成了带通滤波器基本结构的设计。在此基础上,将微波液晶材料引入ENZ超材料的隧穿通道中,利用液晶材料在外部驱动电压作用下介电参数可变的特性,最终实现了对带通滤波特性的有效调控。全波数值仿真结果表明,所提出的基于ENZ超材料的液晶带通滤波器能够实现中心频率15.88~16.73 GHz的调控,从而验证了设计方法的有效性。

宽带无反射滤波功分器的集成设计

LTCC(低温共烧陶瓷)技术是现代集成电路设计的新型工艺.基于此工艺,提出了一种具有宽通带的带外无反射滤波功分器的设计方法和实际结构.整体结构由耦合带通结构、带外吸波结构和功分结构组成.通过采用强耦合四分之一波长耦合传输线,实现了较宽的通带.采用带有吸波电阻的带阻滤波器,实现了带外吸波,防止回波造成前级射频器件的损坏或降低射频前端系统的线性度,从而提高通信系统的通信质量.为了验证所提出的设计方法,全波仿真了工作频率在6.85 GHz,相对带宽74%的滤波功分结构,仿真结果与理论设计吻合,验证了设计理论的可实现性.

基于零度馈电的共面波导双通带滤波器

为了满足工作在多频段的通信系统的需求,提出了一种零度馈电结构的共面波导双通带滤波器。利用共面波导不连续性结构生成第一通带,再采用零度馈电结构激励开路枝节生成第二通带。滤波器第一通带中心频率为1.2 GHz,带宽为300 MHz,带内插入损耗优于0.15 dB。第二通带中心频率为2.45 GHz,带宽为250 MHz,带内插入损耗优于0.43 dB。滤波器带外有四个传输零点,提高了通带隔离度、选择性和阻带抑制性能。对滤波器进行了加工与测试,实测结果与仿真结果基本一致,验证了设计的有效性。滤波器结构简单,尺寸较小,仅为0.16λg×0.16λg,对于工作在北斗导航B2/B3频段和ISM频段的通信系统有一定的应用价值。

基于微扰通孔法实现SIW宽阻带带通滤波器的设计

在单层结构中,滤波器采用直角耦合方式往往会破坏高次模TE102/TE201场的分布特性,导致场产生恶化,从而影响抑制效果。针对此问题,提出了加载金属微扰通孔的方法扰动场的分布特性,从而修复模式的本征抑制,最终抑制了TE102/TE201模的谐波通带。基于此方法,研究了二阶基片集成波导(Substrate Integrated Waveguide,SIW)带通滤波器的阻带宽度延伸及带外抑制优化的设计,中心频率f_(0)=9 GHz,相对带宽FBW为2.44%,插入损耗低于1.3 dB,回波损耗优于20 dB,阻带延伸至18.93 GHz时,带外抑制优于20 dB。最后,分别设计、制作了三阶、四阶SIW带通滤波器进行实物验证,实测的阻带宽度均超过2.05f0,且抑制深度均优于30 dB,验证了该设计方法的可行性和准确性。

一种带限稳定的反Q滤波算法

反Q滤波是波传播的逆过程,可同时消除吸收和频散效应。Gabor域反Q滤波方法是以Gabor变换谱代替向下延拓的波场,在对二维时频谱进行稳定的反Q滤波处理后,再使用Gabor逆变换重建时间域地震道。相对于反Q滤波方法的分层实现,该算法可应用更精确的连续Q模型,且不需对二维振幅补偿算子进行近似,其计算效率更高,反Q滤波结果更准确。为了改善补偿效果且不放大环境噪声,在Gabor域反Q滤波过程中联合应用时变带通滤波器,该带通滤波器的高截频从某一时间处随旅行时沿双曲线轨迹变化,以适应衰减介质中信号带宽随旅行时的变化。理论数据测试和实际资料应用的结果均表明,联合时变带通滤波器的反Q滤波算法对含噪地震数据是稳健的,可在保持信噪比的同时提高地震资料的分辨率。

双层基片集成波导双通带滤波器设计

根据频率变换法的双通带滤波器综合理论,采用矩形基片集成波导谐振腔作为基本谐振单元,通过谐振器之间直接耦合设计了一种双层结构的双通带基片集成波导滤波器,利用Ansoft HFSS建立滤波器模型并进行全波仿真。仿真结果表明,两个通带内回波损耗均大于20 dB,插入损耗小于0.5 dB,通带之间的阻带衰减特性良好,同时其尺寸压缩了约50%,较好地实现了滤波器的小型化,满足了工程需要的技术指标。

一种紧凑型微带三频滤波器的设计

提出了一种新型微带三频滤波器,滤波器由两个弯折并相互嵌套的分支线谐振器和一个T形谐振器组成。谐振器之间相互耦合,得到三通带频率响应特性。该滤波器可通过调节微带线几何参数改变通带位置以及带宽,以满足不同应用需求。这种结构的滤波器结构紧凑,电路面积小,三个通带两边各引入一个传输零点,增强了通带间的隔离度以及阻带抑制特性。设计并制作了一款1.57/3.55/5.2GHz三通带滤波器,测试结果与仿真结果基本相符,验证了该滤波器结构的有效性。

双频阶梯阻抗谐振器滤波器设计

为满足无线通信需求,采用4级半波长谐振器设计了一种应用于无线局域网络(IEEE-802.11a/b/g)的双频带通滤波器。运用HFSS和Designer两种仿真软件分别对所设计滤波器的带内插入损耗和带外抑制特性通过调节阻抗比和谐振器的长度进行了仿真和优化。仿真结果的一致性表明该结构的稳定性良好,在2个中心频率为2.4 GHz和5.2 GHz的通带内,插入损耗分别小于1.6 dB和1.9 dB,相对带宽分别大于5.8%和6.7%;在频率为1.6 GHz、4 GHz和6.3 GHz处的抑制损耗达到45 dB,阻带抑制特性满足设计要求。

一种新型基片集成波导双模带通滤波器

综合基片集成波导和双模滤波器两种前沿技术,设计了一种新型微波带通滤波器结构,该滤波器结构简单,无载品质因数高达10 000。同时,通过使用凹型过渡方式,解决了基片集成波导与微带线的过渡问题,从而方便了滤波器和有源微波电路的集成。文章设计的滤波器中心频率在5.63 GHz,通过TE102和TE201两种模式耦合,产生一个传输零点,极大的改善了阻带效果。实验表明,通带内反射损耗S11优于25 dB,3 dB带宽达60 MHz。

单矢量水听器的高分辨目标方位跟踪算法研究

根据单矢量水听器自身具有阵列流型的特点,提出了适用于对目标保持连续跟踪的空域预滤波MUSIC算法。通过调整滤波器通带中心角使其保持在目标估计方位角附近,可以消除滤波器通带中心角偏离目标真实方位角时传统预滤波MUSIC算法产生的目标方位估计误差。仿真结果表明,改进预滤波MUSIC算法可以减小甚至消除低信噪比情况下目标方位估计存在的较大误差。海试数据结果表明,阵元域MUSIC和改进预滤波MUSIC都可实现对单频脉冲信号和线性调频信号的目标方位估计,且估计结果与GPS舰位推算结果一致,但改进预滤波MUSIC算法主瓣更尖锐。对宽带航船噪声处理结果显示,改进预滤波MUSIC算法使单矢量水听器在存在目标干扰时的探测距离从2 km提升到了5 km,验证了改进预滤波MUSIC算法可实现弱目标情况下的高分辨目标方位跟踪。

自均衡双通带微带滤波器综合与设计

本文介绍了一种利用复传输零点设计自均衡双通带滤波器的方法,并用开环微带谐振器实现该滤波器电路.利用全波仿真软件,设计了一个12阶双通带自均衡高温超导薄膜微带滤波器.仿真结果显示该滤波器两个通带分别为2.631～2.679GHz,2.781～2.829GHz,阻带为2.681～2.779GHz,平坦的群时延占整个带宽60%以上.

BNKLT无铅压电陶瓷梯形中频带通滤波器的研制

利用发明的[Bi0.5(Na1-x-yKxLiy)0.5]TiO3(BNKLT)系无铅压电陶瓷,采用全电极径向振动模式制作了插入损耗小于6 dB,阻带损耗大于30 dB,频率特性曲线平滑,并具有良好选择性的中频(IF=460 kHz)多节带通滤波器。与含铅压电陶瓷多节滤波器相比,BNKLT无铅压电陶瓷滤波器的特性有待进一步改进。

静止同步串联补偿器次同步谐振多模式阻尼控制器设计

在远距离内输电线路中串入固定电容器,可能会引起次同步谐振(SSR),为此,在串补系统中使用了基于电压源换流器(VSC)的新一代串联补偿装置静止同步串联补偿器(SSSC)来替代部分固定电容器。首先分析了SSSC基本运行原理,通过对VSC输出电压幅值和相位的控制,使SSSC能够向线路中注入串联的容性电压,相当于提供了串联补偿电容。分析了不同容量SSSC的电气阻尼特性,针对SSSC原有控制抑制次同步谐振效果不佳的缺点,设计了SSSC次同步谐振多模式阻尼控制器。通过通带内低相移的扭振模式带通滤波器滤出系统每个扭振模式信号后再进行相位补偿,使SSSC能够在所有扭振频率附近提供正的电气阻尼。基于测试系统的频域和时域仿真结果表明,简单地增加SSSC的容量并不能有效地化解系统发生次同步谐振的风险,所设计的多模式阻尼控制器不仅能够阻止发电机和串补线路之间次同步谐振的产生,并且能有效地减小所需SSSC装置的容量。

液晶调谐滤光片的设计

利用液晶的电光效应设计了液晶调谐滤光片 ,从实验结果上分析了其调谐性能 ,发现它具有较宽的调谐范围、较高的透射比、通带半宽度小、调谐电压较低等优点。

高分辨率地震勘探中接收系统的滤波效应

本文较系统地讨论了组合法、多次覆盖、检波器的频率、前放滤波器低截止频率的频率响应，它们组成一个接收系统的滤波器，如果有关参数选择不当，会使记录的地震信号受到很大的畸变。

基于软件无线电结构的雷达数据处理单元设计

针对雷达系统后端数据处理的软硬件和计算时间的要求,研制了论文所述的数据处理单元。文章首先介绍了基于软件无线电结构的数据处理单元结构,分析了基于带通采样的中频数字化方法,基于分布式算法的FIR滤波器和二维分解算法的超长FFT的FPGA实现模块,并完成了仿真。该处理单元具有高速实时大数据量处理能力,设计结构体现了很好的开放性、灵活性和兼容性的特点。

超窄带微环谐振滤波器的设计及传输特性分析

提出了一种基于双微环引起范诺共振效应实现超窄带滤波的微环谐振滤波器,通过泵浦波导和微加热装置使其同时具备有源和可调谐性能。通过耦合模理论,推导了该结构的透射率及超窄带带宽公式,并利用MATALAB软件模拟了在滤波器结构中注入增益对超窄带带宽和滤波器的透过率的影响,以及微环波导的热光效应对滤波器谐振波长的影响。仿真结果表明,在滤波器中注入增益能增大透过率,压缩滤波器的超窄带带宽,且微环波导的热光效应可使谐振波长发生红移或蓝移。