基于阶跃阻抗谐振器的耦合微带带通滤波器设计
阶跃阻抗带通微带滤波器的设计仿真与优化
容 间隙耦 合传 输线 带通 滤 波器 , 梳妆 带通 滤波 器 , 指 叉 型滤 波 器和半 波 长谐 振 器 平 行耦 合 带 通 滤 波器 。SR I
串臂 上 的串联 谐振 回路 与并 臂上 的并 联谐 振 回路组 成 的 。在传 出线 上要 相 间地放 置 串联 和并联 谐振 回路 是 比较 困难 的 , 但在 微带 电路 结 构 中放 置谐 振 元 件 是 比 较 容易 的实 现 的 。这 时倒 置 器 成 为解 决 问题 的 关 键 , 它 能将 并联 元件 变 换 为 串 联元 件 。倒 置器 分 两 种 , 一 种 是 阻抗倒 置 器 K, 另一 种 是导 纳 倒 置 器 J 两 种倒 置 , 器 在本 质 上 没 有 区别 。在设 计 S R 滤 波 器 时使 用 导 I 纳倒 置器 。导 纳倒 置器 定义 为输 入导 纳和 负载 导纳成 反 比例 的两端 口无 源 电路 。如 图 1所 示 , 纳 倒 置 器 导 有 如下关 系 :
中图 分 类 号 : TN7 5 文 献 标 识 码 :A
De in, i u ain a d Op i ia in o t p e m p d n e sg S m lt n t z t fS e p d I e a c o m o
Re o a o n p s i r rp Fit r s n t r Ba d a sM c o St i le
Байду номын сангаас
0 前
言
从 电信 发展 的早 期 , 波器 在 电路 中就 扮演 着重 滤 要 的角 色 , 随着 电信技 术 的发展 而取 得不 断 的进展 。 并 对 于 射频 电路 , 波器 是一种 基 本元件 , 且也 是人 们 滤 而 正在 努力研 究 和发 展 的器 件 。希 望 它 体 积 更 小 , 量 重 更轻 , 可靠 性更 高 。微 波带通 滤 波器 的种 类很 多 , 电 如
阶跃阻抗谐振器在宽阻带带通滤波器设计中的应用
App i a i n o e pe m p d n e Re o t r i sg i lc to f a St p d I e a c s na o n De i n ng a Br a t pb nd Ba pa s Fit r o d S o a nd s le
2 阶跃 阻抗 谐 振 器 ( I 的基 本 结 构 与特 性 S R)
SR是 由两 个 以上 具 有不 同特 性阻抗 的传 输线 组合 而成 的 T M 或准 T M 模 式 的谐 振 器 , l和 图 2 I E E 图 分别 给 出了采 用带 状 线 四分 之 一 波长 SR 和半 波长 SR 的典 型模 型 。在 具体 实 现 时 , 可 以采 用微 带 、 I I 还 同
pid m ir t i i t ppe m pe n e r s a or i o os d e c os rp lne s e di da c e on t s pr p e .
Ke wo d s e pe m p d nc e on o y r s: t p d i e a e r s at r;s purou a dp s ( pu i s r s ns ) i s b n a s s rou e po e
维普资讯
2 0 年 6月 07
文章 编 号 : 0 8 6 2 2 0 ) 2 0 4 i 0 —8 5 ( 0 7 0 —8 —0
火控 雷 达技 术
第3 6卷
阶跃 阻抗 谐 振 器 在 宽 阻带 带 通 滤 波 器 设 计 中的应用
武 华锋
8 0
维普资讯
第 2期
武 华锋 阶跃 阻抗 谐振 器在 宽 阻带带通 滤波 器设计 中的应 用
阶跃阻抗谐振器及三阶交叉耦合带通滤波器设计
阶跃阻抗谐振器及三阶交叉耦合带通滤波器设计阶跃阻抗谐振器及三阶交叉耦合带通滤波器设计【摘要】本文首先分析了三阶阶跃阻抗谐振器的谐振特性。
然后用这样的谐振器单元组合构成三阶交叉耦合带通滤波器,该滤波器能在通带的高端产生一个传输零点,提高阻带的抑制效果。
仿真结果与设计指标基本吻合,证明了设计的正确性。
【关键词】交叉耦合;带通滤波器;阶跃阻抗谐振器为减小滤波器尺寸,可在设计中使用高介电常数的基片。
对于指定基片,多通过改变谐振器和滤波器的几何形状达到减小体积的目的。
日本学者M.Makimoto和S.Yamashita提出了应用阶梯阻抗谐振器(SIR-Stepped Impedance Resonators)构成滤波器,通过调节新的设计参量-阻抗比来实现滤波器小型化的目的,同时还可以抑制谐波提高阻带频率响应指标[1]。
目前,这种形式的滤波器已越来越多地引起人们的关注,并应用于移动通信电子部件。
研究课题也已经扩展到SIR各种结构和类型,并极大的促进了各种SIR谐振器的具体应用[2]。
近期这方面的发展比较快,关于这方面的文献[3-4]也经常见到。
一、三阶阶跃阻抗谐振器单元分析阶跃阻抗谐振器结构如图1所示,它是两个三节不同阻抗的传输线级联而成的对称结构。
在基频谐振时,每一个三节不同阻抗传输线的长度为,谐振器上的电场分布为反对称分布,电场表现为奇模特性,在对称面(即中心点)施以电壁,可得到[5]。
向阶跃阻抗谐振器的右端看进去的导纳为Y,这里,(1)为三个级联传输线的特征阻抗,是对应的电长度。
当时,该谐振器谐振,要使,必须使下式成立。
(2)当不相等时,影响谐振频率的参数较多,难于进行推导和分析设计。
为此,我们在这里假设,即不同阻抗传输线的电长度都相等,这样的谐振器如图2所示。
可以推导出这个每节传输线电长度相等的三节SIR的基频谐振条件为:(3)这里,和。
在基频时,谐振器总的电长度为:(4)下面,在介质基板FR-4,其介电常数,介质损耗角正切为0.01,厚度为0.8mm 的基板上设计中心频率为2.60GHz的谐振器。
基于阶跃阻抗谐振器的新型双频宽带带通滤波器
r s c ie y e pe tv l .At1 9 . 0 GHz.t e p o o e h r p s d BPF ha eu n ls e st a 一2 B d i s rin-o sls h n sr t r o sls h n 5 d a n eto ls e st a n
第1 8卷 第 3期 21 0 2年 6月
上洛戈
报 ( 然 科 学 版) 自
V0I l . _ 8 No 3
JU N LO A G A NV R IY N T R LSIN E O R A FS N H I IE S ( A U A CE C ) H U T
J .2 1 n a 02பைடு நூலகம்
一
0. 2 B. Th BPF a b te s l t n b t e t wo p s b n a d i e tu t r fr a y 01 d e h s etr ioa i e we n he t a s a d n a smpl sr c u e o e s o
S e m pe n e Re o t r tp I da c s na o
HU Jn pn i —ig, L oh i JNG D n - o g, W U Hu , MA Y n z o g IGu — u , I o gd n i a —h n ( e aoao f pc l ie pi n pia A cs N tok , hn hi nvr t,S aga 20 7 , hn ) K yL brtr o ei t Fbr t sadO t l ces e rs S aga U i sy hn hi 0 0 2 C ia y S ay O c c w ei
( 海 大 学 特 种 光 纤 与 光 接 入 网省 部 共 建 重点 实验 室 , 海 20 7 ) 上 上 0 02
基于14步阶阻抗谐振器设计之微小化宽带带通滤波器设计
基于1/4步阶阻抗谐振器设计之微小化宽带带通滤波器设计作者:留黎钦翁敏航来源:《贵州大学学报(自然科学版)》2020年第02期摘要:本文提出了一种微小化宽带带通滤波器。
该滤波器由两个四分之一波长的步阶阻抗谐振器混合耦合组成,可以实现中心频率为2.2 GHz,具有1.5~2.9 GHz的通带和64%的带宽。
为了验证设计理论,制造并量测滤波器,从量测结果看,通带内插入损耗为S21=-1.5 dB,回波损耗均大于-10 dB,通带群延迟在0.01~0.15内。
在频带上边4.2 GHz的地方出现传输零点,提高了滤波器的选择性,整个电路尺寸约为 21 mm×5 mm,即 0.25 λg×0.06 λg,λg是2 GHz的波导波长,同时测量结果也显示出与模拟结果的良好一致性。
关键词:带通滤波器;宽带;四分之一波长;步阶阻抗谐振器中图分类号:TN713文献标识码: A从20世界90年代开始至今,无线通信系统得到迅速发展,同时用于通信系统的频谱资源也越来越紧缺,如何充分利用频率资源已成为研究的热点。
良好的带通滤波器可以有效的利用频谱资源。
由于低功耗和高数据传输率的优点,宽带滤波器设计引起了广大学者的极大兴趣,同时在过去20年学术界和工业界发表了许多重要研究成果。
过去,有学者已经提出了几种达到宽带滤波器要求的谐振器结构,例如使用多模谐振器(multi ̄mode,MMR)、步阶阻抗谐振器(step impedance resonator,SIR)或缺陷接地结构(defected ground structure,DGS)。
LAN等[1]学者利用模激谐振器研制了具有极宽阻带的超宽频带带通滤波器。
SANDIP等[2]设计了c形和e形两种不同类型的带隙谐振腔,从而实现了具有良好选择性的超宽带带通滤波器。
LIU[3]等学者在设计超宽带设计中使用了缺陷接地结构,但这种结构往往会破坏信号的完整性。
LI[4]使用不同的开/短路的载片谐振器设计来设计具有阻带的超宽带带通滤波器。
基于阶梯阻抗谐振器的双频微带带通滤波器设计
b a n d — p a s s f i l t e r wa s r e a l i z e d b y d e s i g n i n g t h e c a s c a d e d c o u p l i n g o f t h e a d j a c e n t S I R a n d t h e c r o s s
wa s r e a l i z e d b y l o a d i n g me t a l s h o r t — c i r c u i t v i a a t t h e e n d p o r t o f t h e S I R ,a n d J i n v e r s e c o n v e r t e r
第3 5 卷 第4 期
2 0 1 5年 8月
固体 电子 学 研 究 与 进 展
R E S E A R C H& P R O G R E S S O F S S E
Vo 1 . 3 5, No . 4
Aug .,2 015
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射 频 与 微 阻 抗 谐 振 器 的 双 频 微 带 带 通 滤 波 器 设 计
Ab s t r a c t :A c r o s s c o u p l i n g d u a l — b a n d mi c r o — s t r i p b a n d — p a s s f i l t e r wa s p r o p o s e d b a s e d o n t h e
Th e De s i g n o f Du a l _ _ b a n d M i c r o s t r i p Ba n d ・ 。 p a s s Fi l t e r Ba s e d o n
基于阶跃阻抗谐振器的同轴宽阻带带通滤波器结构[发明专利]
专利名称:基于阶跃阻抗谐振器的同轴宽阻带带通滤波器结构专利类型:发明专利
发明人:周立学,荀民,段军,武华峰,刘俊,李锐
申请号:CN202011235121.6
申请日:20201108
公开号:CN112397859B
公开日:
20220419
专利内容由知识产权出版社提供
摘要:本发明涉及一种基于阶跃阻抗谐振器的同轴宽阻带带通滤波器,属于微波电路集成技术领域。
本发明采用同轴结构来实现,内部集成了三个终端开路谐振器,谐振器采用了新型的阶跃阻抗形式。
通过调整阶跃阻抗谐振器高低阻抗传输线的阻抗比,可以使滤波器的寄生通带远离主通带,也可以使阶跃阻抗谐振器的总长度小于传统的二分之一波长。
每个阶跃阻抗谐振器与外部传输线以及两个阶跃阻抗谐振器之间都采用终端耦合的形式。
同轴滤波器外部端口采用了SSMP的接口形式,可以直接嵌入在天线与收发组件之间的结构中,起到抑制各次谐波的作用。
该同轴滤波器设计简单,插损小,阻带很宽,易于与结构件集成。
申请人:西安电子工程研究所
地址:710100 陕西省西安市长安区凤栖东路
国籍:CN
代理机构:西北工业大学专利中心
代理人:刘新琼
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一种基于阶跃阻抗波导带通滤波器的设计
一种基于阶跃阻抗波导带通滤波器的设计金海陆;李良荣;李奇;黄绳雄;张旭【期刊名称】《电子设计工程》【年(卷),期】2012(020)016【摘要】利用阶跃阻抗谐振器(SIR)结构设计波导带通滤波器。
该方法减小体积,又可以将杂散谐振频率向高端推移.从而增加阻带宽度,使得结构的设计获得很大的自由。
最后,利用电磁场仿真软件对结构尺寸进行优化仿真,并实际制作一个中心频率为780MHz(通带差损小于0.7dB)的SIR带通滤波器。
实测结果和仿真结果吻合良好.达到预计指标参数。
该滤波器具有体积小,结构简单易于加工等优点。
%A novel stepped impedance structure (SIR) structure is applied to the waveguide bandpass filter design in this paper. The volume would be reduced and the stop-band could be widen while more freedom could be obtained in the structure design. Finally, the size of structure can be simulated and modified by using electromagnetic software. A center frequency of 780 MHz has been fabricated and measured using the proposed method, and the insertion loss in the passband is lower than 0.7 dB. and the results measured by experiment are in good agreement with that of simulation. The compact waveguide filter has many advantages such as small size, simple structure and facilitate processing.【总页数】4页(P152-154,157)【作者】金海陆;李良荣;李奇;黄绳雄;张旭【作者单位】贵州大学理学院,贵州贵阳550025;贵州大学理学院,贵州贵阳550025;贵州大学理学院,贵州贵阳550025;贵州大学理学院,贵州贵阳550025;贵州大学理学院,贵州贵阳550025【正文语种】中文【中图分类】TN802【相关文献】1.基于分形技术的阶跃阻抗带通滤波器 [J], 马亮;王海彬2.阶跃阻抗谐振器及三阶交叉耦合带通滤波器设计 [J], 谭明涛;宋志国3.阶跃阻抗谐振器在宽阻带带通滤波器设计中的应用 [J], 武华锋4.基于阶跃阻抗谐振器的耦合微带带通滤波器设计 [J], 徐利;廖惜春;陈婷婷5.宽阻带阶跃阻抗发夹线带通滤波器设计 [J], 毛睿杰;唐小宏;王玲因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
基于枝节加载阶跃阻抗谐振器的五通带滤波器设计
㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀空间电子技术SPACEELECTRONICTECHNOLOGY㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀2018年第3期基于枝节加载阶跃阻抗谐振器的五通带滤波器设计①杜黎霞1ꎬ刘海文2ꎬ徐贻辰1ꎬ宋㊀懿1(1.华东交通大学信息与工程学院ꎬ南昌㊀330013ꎻ2.西安交通大学ꎬ西安㊀710049)㊀㊀摘㊀要:利用十字型枝节加载短路阶跃阻抗谐振器(SL ̄SIR)ꎬ设计了一种紧凑型多传输零点的五通带带通滤波器ꎮ基于传输线理论和ABCD矩阵ꎬ通过理论分析和电路仿真ꎬ研究了滤波器的谐振特性和传输零点特性ꎮ在谐振器和源/负载耦合中引入混合电磁耦合(MEMC)ꎬ产生多个传输零点ꎬ提高了五通带带通滤波器的选择性和带外抑制特性ꎮ最后ꎬ对滤波器进行了加工与测试ꎬ测试结果与理论分析比较吻合ꎮ关键词:五通带滤波器ꎻ十字型枝节加载ꎻ阶跃阻抗谐振器ꎻ多传输零点ꎻABCD矩阵ꎻ混合电磁耦合中图分类号:V474㊀㊀㊀文献标识码:A㊀㊀㊀文章编号:1674 ̄7135(2018)03 ̄0008 ̄04DOI:10.3969/j.issn.1674 ̄7135.2018.03.002DesignofQuint ̄BandBandpassFilterUsingStub ̄LoadedStepped ̄ImpedanceResonatorDULixia1ꎬLIUHaiwen2ꎬXUYichen1ꎬSONGYi1(1.SchoolofInformationEngineeringꎬEastChinaJiaotongUniversityꎬNanchang㊀330013ꎬChinaꎻ2.SchoolofElectronicandInformationEngineeringꎬXi anJiaotongUniversityꎬXi an㊀710049ꎬChina)Abstract:Acompactquint ̄bandbandpassfilter(BPF)usingcross ̄shapedstubresonatorloadedsteppedimpedancere ̄sonator(SL ̄SIR)isproposed.BasedonthetransmissionlinetheoryandtheABCDmatrixꎬtheresonantcharacteristicsandtransmissionzerosofthefilterarestudiedbytheoreticalanalysisandcircuitsimulation.Themixedelectric/magneticcou ̄plingbetweenSL ̄SIRsandthesource ̄loadcouplingareappliedtoproducemultipletransmissionzerosꎬinordertoenhancethepassbandselectivityandimprovetheout ̄of ̄bandsuppression.Finallyꎬthefilterisdesignedandfabricatedꎬandgooda ̄greementsareachievedbetweenmeasuredresultsandsimulatedresults.Keywords:Quint ̄bandbandpassfilterꎻCross ̄shapedstubloadedresonatorꎻSteppedimpedanceresonatorꎻMultipletransmissionzerosꎻABCDmatricesꎻMixedelectric/magneticcoupling0㊀引言随着无线通信的快速发展ꎬ多频带滤波器(BPF)作为无线通信系统中的关键部件ꎬ受到越来越多的关注ꎮ目前为止ꎬ许多方法被用来设计多频带带通滤波器[1-9]ꎮ文献[3]中ꎬ采用E型谐振器设计了三通带滤波器ꎬ然而它的通带选择性和带外抑制特性需要进一步改善ꎻ文献[4]提出了一种基于弯折结构产生零点的四带通滤波器ꎬ来提高滤波8①收稿日期:2017 ̄11 ̄22ꎻ修回日期:2018 ̄02 ̄12ꎮ基金项目:国家自然科学基金(61461020ꎬ61728106)ꎻ江西省自然科学基金(2017ACB20019)ꎻ江西省科技创新人才5511工程(2016BCB18010ꎬ20171BBE50056)ꎮ作者简介:杜黎霞(1994 )ꎬ硕士ꎬ研究方向为射频微波㊁天线ꎮ通讯作者:刘海文(1975 )ꎬ博导/教授ꎮ研究方向为射频微波与电磁波㊁超导滤波器㊁天线等ꎮE ̄mail:haiwen_liu@hotmail.com器的选择性ꎮ随着多频段无线通信系统的进一步发展ꎬ文献[5]提出了利用双层介质设计五通带滤波器ꎬ然而这种方法加大了滤波器的设计难度ꎬ且不利于小型化设计ꎮ在文献[6]中ꎬ提出了采用SIR枝节加载的三模谐振器设计五通带滤波器ꎬ减小了电路尺寸ꎮ本文介绍了一种利用十字型枝节加载短路阶跃阻抗谐振器的多模谐振器ꎬ来设计具有多传输零点特性的五通带带通滤波器ꎮ其中ꎬ多模谐振器实现了电路的小型化ꎬ又引入源/负载耦合与混合电磁耦合ꎬ产生额外的传输零点ꎬ提高了滤波器的频率选择性和带外抑制特性ꎮ1㊀谐振器分析本文设计的多模谐振器SL-SIR如图1所示ꎬ其中微带线电长度用θi(i=1ꎬ2ꎬ3ꎬ4ꎬ5ꎬ6)表示ꎬ其特征阻抗用Zi(i=1ꎬ2ꎬ3)表示ꎮ从S点看进去的输入导纳Yin可表示为Y=Y=Y(1)(,)Z11θFig.1㊀ConfigurationofproposedSL ̄SIRresonator采用ABCD矩阵[10]计算Yin1和Yin2ꎬ图1中的微带线(θ1㊁θ2㊁θ3㊁θ4㊁θ5㊁θ6)传输矩阵ꎬ分别记为M1㊁M2㊁M3㊁M4㊁M5㊁M6:M1=cosθ1jZ1sinθ1jsinθ1Z1cosθ1éëêêêùûúúúꎬ㊀M2=10jtanθ2Z11éëêêêùûúúúM3=10jtanθ3Z11éëêêêùûúúúꎬ㊀M4=cosθ4jZ1sinθ4jsinθ4Z1cosθ4éëêêêùûúúúM5=cosθ5jZ2sinθ5jsinθ5Z2cosθ5éëêêêùûúúúꎬ㊀M6=10-jtanθ6Z31éëêêêùûúúúMin1=M4M3M2M1=Ain1Bin1Cin1Din1éëêêùûúú(2)Ain1=1-tanθ1(tanθ2+tanθ3+tanθ4)Cin1=jtanθ1+tanθ2+tanθ3+tanθ4Z1Min2=M5M6=Ain2Bin2Cin2Din2éëêêùûúú(3)Ain2=cosθ5+Z2Z3sinθ5cotθ6Cin2=j(sinθ5Z2-cosθ5cotθ6Z3)Yin1=Cin1Ain1=jZ1tanθ1+tanθ2+tanθ3+tanθ41-tanθ1(tanθ2+tanθ3+tanθ4)(4)Yin2=Cin2Ain2=jZ3tanθ5-Z2cotθ6Z3+Z2tanθ5cotθ6(5)㊀㊀由式(2)~式(5)可知ꎬ在谐振条件Yin=0条件下ꎬ可得:1-tanθ1(tanθ2+tanθ3+tanθ4)(Z2cotθ6-Z3tanθ5)=(tanθ1+tanθ2+tanθ3+tanθ4)(Z3Z1+Z2Z1tanθ5cotθ6)(6)㊀㊀从式(6)可看出ꎬ谐振器的谐振频率与多个参数有关ꎬ其谐振响应如图2所示ꎮ----f1f2f3f4f5TZ1TZ2TZ3TZ4Fig.2㊀ThesimulatedfrequencyresponsesoftheSL ̄SIRresonator其谐振频率可通过Yin=ɕ时ꎬ得出谐振器的零点响应:Z3+Z2tanθ5cotθ6=0(7)tanθ1(tanθ2+tanθ3+tanθ4)=1(8)㊀㊀由式(7)和式(8)可知ꎬ多模谐振器自身可产生四个传输零点(TZ)ꎬ仿真结果如图2所示ꎮ图3给出了五通带滤波器的电路结构图ꎮ它是由两个短路92018年第3期杜黎霞ꎬ等:基于枝节加载阶跃阻抗谐振器的五通带滤波器设计阶梯阻抗谐振器加载十字型枝节的四模谐振器组成ꎬ两个谐振器由公共枝节L6连接ꎬ由低阻抗线部分(L5和W2)实现耦合ꎮ因此ꎬ由低阻抗线之间的耦合产生电耦合ꎬ由公共的接地高阻抗线部分产生磁耦合ꎬ实现混合电磁耦合ꎮ源负载耦合结构(L7ꎬL8ꎬH2和H1)产生多个传输零点ꎬ用来提高滤波器的频率选择性ꎮ此外ꎬ为了加强耦合ꎬ在谐振器与源负载耦合之间引入了交指结构(L9)ꎮ五通带滤波器中心频率的电场密度分布见图4ꎮL 4W 3H 2L 5SL 3L W 1W 2H 1L 6L 9dL 8L 7W 4图Fig.3㊀Configurationoftheproposedquint ̄bandBPFf 1f 2f 3f 4f 5图4㊀Fig.4㊀Electricfielddensitydistributionatthequint ̄bandcentrefrequency由图4可看出ꎬ当滤波器工作在第一通带0.86GHz时ꎬ电场主要集中在枝节L2ꎬ第一通带的中心频率主要由L2调控ꎻ当滤波器工作在第二㊁三通带时ꎬ电场分别集中在枝节L1和L2㊁L1和L4ꎬ因此第二通带的中心频率主要由L1和L2调控ꎬ第三通带的中心频率主要由L1和L4调控ꎻ当滤波器工作在第四通带2.81GHz时ꎬ电场主要集中在枝节L3和L4ꎬ第四通带的中心频率主要由L3和L4调控ꎻ当滤波器工作在第五通带3.83GHz时ꎬ电场主要集中在枝节L2和L3ꎬ第四通带的中心频率主要由L2和L3调控ꎮ图5(a)给出了两个谐振器在不同耦合间距S(从0.2~0.5mm)下的耦合系数M值ꎬM1~M5分别表示五个谐振频率的耦合系数ꎬ随着S的增加耦合系数呈下降趋势ꎮ通过优化最终确定间距S为0.4mmꎬ耦合系数分别为0.146㊁0.015㊁0.095㊁0.04㊁0.....0 2.0 3.0 4.0 5.M 12345M M M M S /mmM不同耦合间距S下的耦合系数M值17181920H 1/mmBand 1Band 2Band 3Band 4Band 5Q(b)不同馈电位置H1下的Q值图5㊀不同耦合间距S下的仿真耦合系数MFig.5㊀ThesimulatedresultsofcouplingcoefficientMforvariedS图5(b)给出了谐振器与源负载之间在不同馈电位置H1(从17~20mm)下的Q值ꎬ馈电点位置变化对Band2㊁Band4㊁Band5通带影响较大ꎬ对Band1㊁Band3影响较小ꎮ因此ꎬBand2㊁Band4㊁Band5带宽可通过谐振器的耦合间距和馈电点的不同位置来调整ꎬBand1㊁Band3的带宽则通过谐振器的耦合间距来调整ꎮ通过优化最终确定间距H1为19mmꎬQ值分别为10.5㊁33.5㊁10.2㊁28.1㊁76.3ꎮ01空间电子技术2018年第3期2㊀仿真与测试结果通过电磁仿真工具sonnet进一步优化滤波器ꎬ采用RF ̄35的介质板(εr=3.5ꎬH=0.78mm)ꎬ其物理尺寸选定为L1=32ꎬL2=20.1ꎬL3=16.4ꎬL4=1.15ꎬL5=22ꎬL6=2ꎬL7=3.55ꎬL8=18ꎬW1=0.5ꎬW2=4.8ꎬW3=3.55ꎬW4=1.8ꎬH1=21.1ꎬH2=13.55ꎬS=0.4ꎬmmꎮ加工实物如图6所示ꎬ电路的实际尺寸为36.2ˑ37.45mm2ꎬ(约0.104λgˑ0.107λgꎬλg为第一通带中心频率所对应的导波波长)ꎮ电磁仿真与实测结果对比如图7所示ꎮ图6㊀Fig.6㊀PhotographsofthefabricatedfilterS 11S 21TZ 1TZ 2TZ 3TZ 4TZ 5TZ 6TZ 7TZ 8TZ 10TZ 9SimulationMeasurement ---1234S -/P a r a m e t e r s d B/GHz7㊀滤波器频率响应仿真㊁测试结果图Fig.7㊀ComparisonbetweenEMsimulatedandmeasuredresultsoftheproposedfilter其中蓝色线代表仿真结果ꎬ红色线代表测试结果ꎬ两者是比较吻合的(仿真和测量的偏差主要是由于加工精度不够带来的)ꎮ五个通带的中心频率分别位于0.86㊁1.34㊁2.01㊁2.81㊁3.83GHzꎬ回波损耗分别为32㊁19㊁18㊁20㊁22dBꎬ10个传输零点分别位于0.11㊁1.02㊁1.2㊁1.4㊁1.7㊁2.28㊁2.68㊁2.88㊁3.8㊁3.85GHzꎮ其中TZ1㊁TZ3㊁TZ6㊁TZ9是由四模谐振器本身产生的ꎬTZ5和TZ7是由源负载耦合产生的ꎬTZ2㊁TZ4㊁TZ8㊁TZ10则是由多路径产生ꎮ3㊀结论文中通过引进十字型枝节加载短路SIR多模谐振器的方法ꎬ设计了一款的五通带带通滤波器ꎮ相比其他方法ꎬ实现的多通带滤波器尺寸小㊁易集成㊁成本低ꎮ利用混合电磁耦合㊁源负载耦合引入多个零点ꎬ使滤波器具有更高选择性ꎬ特别适合用于多频带㊁多业务的移动通信系统中ꎬ具有一定的商业价值ꎮ参考文献:[1]㊀钟良玉ꎬ李胜先.微波双通带滤波器多项式综合技术[J].空间电子技术ꎬ2011ꎬ8(2):38 ̄42.[2]㊀JinXuꎬWenWu.Compactmicrostripdual ̄/tri ̄/quad ̄bandbandpassfilterusingopenstubsloadedshortedstepped ̄impedanceresonator[J].IEEETrans.Microw.TheoryTech.ꎬ2013ꎬ61(9):3187 ̄3199.[3]㊀FanWXꎬLiZPꎬGongSX.Tri ̄bandfilterusingcombinedE ̄typeresonators[J].Electron.Lettꎬ2013ꎬ49(3):701 ̄703.[4]㊀HsuKowenꎬTuWenhua.Sharp ̄rejectionquad ̄bandbandpassfilterusingmeanderingstructure[J].Electron.Lettꎬ2012ꎬ48(15):502 ̄503.[5]㊀HsuKowenꎬHungWeichungꎬTuWenhua.Compactquint ̄bandmicrostripbandpassfilterusingdouble ̄lay ̄eredsubstrate[J].IEEEMicrowWirelCompon.Lettꎬ2013ꎬ23(9):978 ̄981.[6]㊀ChenChifeng.Designofacompactmicrostripquint ̄bandfilterbasedonthetri ̄modestub ̄loadedstepped ̄imped ̄anceresonators[J].IEEEMicrowWirelCompon.Lettꎬ2012ꎬ22(7):357 ̄359.[7]㊀AiJingꎬZhangYonghongꎬXuKaidaꎬetal.Miniaturizedquint ̄bandbandpassfilterbasedonmulti ̄moderesonatorandλ/4resonatorswithmixedelectricandmagneticcou ̄ple[J].IEEEMicrowWirelCompon.Lettꎬ2016ꎬ26(5):343 ̄345.[8]㊀XuJinꎬWuWen.Quad ̄bandhigh ̄temperaturesupercon ̄ductingbandpassfilterusingquadruple ̄modesquareringloadedresonator[J].IEEETrans.Microw.TheoryTech.ꎬ2014ꎬ62(12):2931 ̄2941.[9]㊀曹晖晖ꎬ张友俊.基于折叠枝节加载多模谐振器的超宽带滤波器[J].电子工程设计ꎬ2014ꎬ23(1):123 ̄125.[10]㊀JiagenGZhouꎬChiangYicyunꎬCheWenquan.Compactwidebandbalancedbandpassfilterwithhighcommon ̄modesppressionbasedoncascadeparallelcoupledlines[J].IETMicrow.Antennas.Propagꎬ2014ꎬ8(8):564 ̄570.112018年第3期杜黎霞ꎬ等:基于枝节加载阶跃阻抗谐振器的五通带滤波器设计。
基于双同轴阶跃阻抗谐振器的带通腔体滤波器的设计
基于双同轴阶跃阻抗谐振器的带通腔体滤波器的设计金海陆;李良荣;李奇;黄绳雄【期刊名称】《雷达与对抗》【年(卷),期】2012(032)003【摘要】介绍了一种减小腔体滤波器体积的设计方法。
分析了双同轴阶跃阻抗谐振器的谐振条件和未加载Q值,依据滤波器理论和运用HFSS软件设计了一个基于双同轴阶跃阻抗谐振器的带通腔体滤波器。
在3.7~3.9 GHz的频带内,该滤波器插入损耗小于0.5 dB,回波损耗大于20 dB,测试与仿真结果相吻合。
该滤波器具有体积小、结构简单易于加工等优点。
%A method of reducing the size of the cavity filter is introduced. The resonance conditions and the unloaded Q value of the double coaxial stepped impedance resonator (DC-SIR) are analyzed, and a DC-SIR-based cavity bandpass filter is designed through the HFSS according to the filter theory. The simulation results of the filter show that the insertion loss is less than O. 5 dB and the echo loss is more than 20 dB within the range from 3.7 to 3.9 GHz, which are in accordance with the test results. The filter has many advantages such as small size, simple structure and easy machining.【总页数】4页(P29-32)【作者】金海陆;李良荣;李奇;黄绳雄【作者单位】贵州大学理学院,贵阳550025;贵州大学理学院,贵阳550025;贵州大学理学院,贵阳550025;贵州大学理学院,贵阳550025【正文语种】中文【中图分类】TN713【相关文献】1.阶跃阻抗谐振器及三阶交叉耦合带通滤波器设计 [J], 谭明涛;宋志国2.阶跃阻抗谐振器在宽阻带带通滤波器设计中的应用 [J], 武华锋3.基于阶跃阻抗谐振器的新型双频宽带带通滤波器 [J], 胡金萍;李国辉;景冻冻;吴辉;马艳忠4.基于阶跃阻抗谐振器的耦合微带带通滤波器设计 [J], 徐利;廖惜春;陈婷婷5.基于新型阶跃阻抗谐振器的微带双带带通滤波器 [J], 周丽;张祥军因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
一种基于阶跃阻抗波导带通滤波器的设计
(ol eo c neo G i o n esy G i n 50 5 C ia C l g e fS i c u huU i r t, uy g5 0 2 , h ) e f z v i a n
构 的 共 同单 元 是 , 包 括 开 路 端 、 路 端 和 它 们 之 间 的 阻 抗 都 短 阶跃 结 合 面 。 们 分 别 看 成 由 1 、 和 4个 这样 的 基 本 单 他 个 2个
t a . B a d t e r s l a u e y e p r n l n g o g e me t t h to i lt n T e c mp c v g i e h n 07 d . n e u t me s r d b x e me t e i o d a r e n h t a f mu a i . h o a t h s i a wi s o wa e u d i e a ma ya v na e u h a ma z , i l t tr n i t t r c s ig f trh n d a t g ss c ss ll ie smp esr cu e a d fcl aep o e sn . l s s u a i
7 0 MHz h s b e a rc t d a d me s r d u i g t e p o o e t o 8 a e n f b a e n a u e sn h r p s d me d,a d t e i s r o o s i h a s a d i o r i h n h n e t n ls n t e p s b n s lwe i
基于双同轴阶跃阻抗谐振器的带通腔体滤波器的设计
第3 期
雷 达 与 对 抗
R ADAR & E M C
Vo . 2 N . 13 o 3
S pt2 2 e . 01
21 0 2年 9月
基 于双 同轴 阶跃 阻抗 谐 振 器 的 带 通 腔 体 滤 波 器 的设 计
金 海 陆 , 良荣 , 李 李 奇 , 绳 雄 黄
ma hnn . x a t p e mp d n e r s n tr a i l r o a t y r s o b e c a i l e p d i e a c e o ao ;c vt f t ;c mp c s yi e
0 引 言
JN H i u, I in —og, IQ , A hn —in I a— L a grn L i HU NG S egxo g l L
( ol eo c ne u h u U i rt,G i n 5 0 5 C lg e fSi c ,G i o n esy u a g5 0 2 ) e z v i y
作 为无 线 电通 信 和雷 达 系 统 中 的关 键无 源器 件 ,
微波 带通 滤 波器 得 到 了广 泛 的研究 。现在应 用 非常 普
是 尺寸 明显 比其 他可 应用 在微 波波 段 的滤波 器大 。为
了适应 电子 系统 小 型化 和 便 携 化 的发 展 需 求 , 展 新 发
型化 和 小 型 化 的 波 导 滤 波 器 件 是 业 界 广 泛 关 注 的 课题。
a d te u l d d Q vle o h o be cai tp e m e a c eo a r ( C SR) ae n h no e a fte d u l oxa s p d i p d ne rsn t a u l e o D —I r
基于阶跃阻抗谐振器的新型双频宽带带通滤波器
基于阶跃阻抗谐振器的新型双频宽带带通滤波器胡金萍;李国辉;景冻冻;吴辉;马艳忠【期刊名称】《上海大学学报(自然科学版)》【年(卷),期】2012(018)003【摘要】在传统1/4波长阶跃阻抗谐振器(step impedance resonator,SIR)的基础上,提出一种新型双频宽带带通滤波器(bandpass filter,BPF)的结构及其设计方法,其中心频率为1.90/5.65 GHz,可工作于GSM等无线通信系统中.该滤波器频率覆盖范围广,带宽宽,其第一频段的绝对带宽为980 MHz,第二频段的绝对带宽为960 MHz.该滤波器在基频1.90 GHz的回波损耗低于- 25 dB,插入损耗为-0.012 dB.同时,滤波器的两通带隔离度好,结构简单,易于加工.频率响应特性S11和S21的电磁仿真和实测结果非常吻合.%Based on the traditional quarter wavelength step impedance resonator (SIR) , a new dual-band bandpass filter (BPF) with wide bandwidth is proposed. Its center frequencies are 1. 90/5. 65 GHz, which can be used in wireless communication systems such as GSM. The filter has a wide frequency range, with the absolute bandwidth of the first and second center frequencies being 980 and 960 MHz respectively. At 1.90 GHz, the proposed BPF has return loss less than -25 dB and insertion-loss less than -0.012 dB. The BPF has better isolation between the two passband and a simple structure for easy manufacturing. Simulated frequency responses S11 and 521 of the filter agree with the measured results.【总页数】4页(P231-234)【作者】胡金萍;李国辉;景冻冻;吴辉;马艳忠【作者单位】上海大学特种光纤与光接入网省部共建重点实验室,上海200072;上海大学特种光纤与光接入网省部共建重点实验室,上海200072;上海大学特种光纤与光接入网省部共建重点实验室,上海200072;上海大学特种光纤与光接入网省部共建重点实验室,上海200072;上海大学特种光纤与光接入网省部共建重点实验室,上海200072【正文语种】中文【中图分类】TN713【相关文献】1.采用折叠型阶跃阻抗谐振器的新颖双频带带通滤波器 [J], 马德臣;肖中银;相亮亮;黄春艳;寇鑫;吴效环2.采用阶梯阻抗谐振器的新型小型化双频带带通滤波器 [J], 徐贺明;肖中银;胡红虹3.基于阶跃阻抗谐振器的耦合微带带通滤波器设计 [J], 徐利;廖惜春;陈婷婷4.基于阶梯阻抗谐振器的双频微带带通滤波器设计 [J], 李紫怡;杨维明;朱星宇;彭菊红;张伟5.基于新型阶跃阻抗谐振器的微带双带带通滤波器 [J], 周丽;张祥军因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
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 ̄ mta t n t e p o e s o e i n n o p e c o ti a d a s fl r h a a i c b n p s J r o :I h r c s f d sg i g c u ld mir s r b n p s t ,t e p r st a d a s p i e i
r du e h le ’ e e tv t . e sud s g e c o ti a d a sfle t e c st e f t r8 s lc i iy Th t yde i n d a mi r srp b n p s itrwih 1/4 wa ee g h i v ln t
第 2 卷 第 3 5 期
21 0 1年
五 邑大学学报 ( 自然科学版 )
J UR AL F O N O WU U V R IY ( trl c ne dt n) Yl NI E ST Na a u S i c E io e i
Vb . 5 No 3 1 2 .
Au . g 2 1 0 1
XU L ,L AO Xi c un CHEN Ti g tn i I -h , n - ig
(co l f nom t nE g e r g Wu i nvr t,in m n5 9 2 , hn) S ho o fr ai ni ei , y U i s y J g e 2 0 0 C i I o n n ei a a
. 5d 4 B a d i r v h a d p s l rs l c ii .T e s u y a o td t e me h d fI s r o n mp o e t e b n - a s f t ee t t i e v y h td d p e h to so n et n i
tp f tp i p d n ersn tr SR b sdo aa e cu ldm eot pl e. h td ea y eo e —m ea c eo ao (I ) ae nprl l o pe i s i n s T es ybg n s l r r i u
wih t e u e c o ti i e sr c u e a d d d c d t e S R’ e o n h r c e itc n e i n t h pp r mi r s rp ln tu t r n e u e h I s r s na tc a a t rsi s a d d sg p r me e s Ac o d n o t e e in n e o t e aa tr. c r i g t h d sg i d x f h mi r srp a d s fle ,c re p nd n I c o ti b n pa s i t r o r s o i g S R r s n n tucu e wa d e n t e  ̄e e n o m a e t e a tn to n p r stc b n p s e c e o a tsr t r s a d d o h d re d t k h te uai n i a a ii a d a s r a h
摘要 :针对 寄生通 带 降低 了耦 合微 带 带通滤 波器选择 性的 问题 ,设 计 了 l / 4波长 型阶跃 阻抗谐 振器 ( I SR)的微 带 带通 滤波 器.以平行耦 合微 带线 为基础 。从上 层微 带 线结构 着手 ,对 SR I
的谐振 特 性 和设 计参 量进 行 了推 导 ,根 据微 带带 通滤 波器 的设 计指 标 ,在馈 线 端端接 相应 的 SR谐振 结构 。 带通滤 波 器在 寄 生通 带处的 衰减达到 了 . 5 B, 高 了带通 滤波器 的选择 性. I 使 4 d 提 采 用插入 损耗 和 网络 综合 的方 法 ,利 用 A s仿 真 工具对该 滤波 器进行 优化仿 真设 计 。结果表 D
Lo s a d s n Co r h n i e mp e e s v Ne wo k a d s d ADS t i a e a d o tmie d sg .Th i l to t r n u e o smult n p i z e i n e smu a in rs ls s o d t a h itr b s d o h tu t r ft e S R v r a h n u n e o a a ii e u t h we h tt e fle a e n t e sr cu e o h I o e c me t e i f e c fp r stc l b n p s n mp o e h le ’ ut o -b n nhbio ya iiy a d a sa d i r v d t ef t rso - f a d i i t r b lt . i Ke r s wiee sc mmun c to ;mi r srpfle ; a a i c p s b n ; t p e mpe a c e o ao ywo d : r l s o i a in c o ti tr p rst a s a d se p d i i i d 号 :l 0 .3 2 ( 0 )0 -0 50 0 67 0 2 1 1 30 6 -5
基 于 阶跃 阻抗 谐 振 器 的耦 合 微 带 带 通 滤 波 器设 计
徐 利 ,廖惜 春 陈 婷 婷
.
( 邑大 学 五
信 息工程 学院 , 广 东 江 门 5 9 2 2 0 0)
明 。 于 SR结构 的滤 波 器克服 了寄 生通带对设 计通 带的 影响 , 高 了滤 波器 的带外抑 制能力. 基 I 提
关键词 :无线通信 ;微 带 滤波 器 ;寄 生通 带 ;阶跃 阻抗谐振 器
中 图分 类号 :T 2 2 . P 0 7 文 献标志码 :A
Th sg ft e Co p i g M i r s rp Ba d a sFit r eDe i n o u ln e o t i n p s le h Ba e n t eS e pe m p d n eRe o a o s d o h t p d I e a c sn tr