Ka波段微带带通滤波器研究

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基于扇形枝节的Ka波段带通滤波器设计

基于扇形枝节的Ka波段带通滤波器设计

(
2)
(
3)


Z2s
i
n
θ2
j
Ys 1
Y2s
i
n
θ2
c
os
θ2
j

由于结构对称,所以有:
传输线。
将图 2 所示的微带传输线列写为适用于级联网
络的 ABCD 矩 阵,
A、
D 为 无 量 纲 参 数,
B 的量纲为
(
9)








s
θ2
1 0 co


θ1 j
Z1s
i
n
45 GHz 带 外 谐 波 成 分 的 滤 除,谐 波 抑 制 大 于 15
dB,整个滤波器核心部分大小仅为 5 mm×3 mm.
1 谐振单元
Zin=
ri)
J1(
r0)-J0(
ri)
N1(
r0)
120
πh N0(
β
β
β
β
-j
.
(
)
(
)
(
)
(
ri N1 β
ri -N1 β
ri J1 β
r0)
riφ εeff J1 β
885
890.
WANG Na,
J
IANG Rundong,
HAN Peng,
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J].
J
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利用HFSS分析Ka波段慢波微带带通滤波器_时晶晶

利用HFSS分析Ka波段慢波微带带通滤波器_时晶晶
2010 年 11 月 第 28 卷 第 6 期
合肥师 范学院学报 Journal o f Hefei No rmal U niversity
N ov. 2010 V ol. 28 N o. 6
利用 H FSS 分析 K a 波段慢波微带带通滤波器
时晶晶
( 合肥师范学院 物理与电子 工程系, 安徽 合肥 230061)
图 6 H FSS 仿真结果
利用 Agilent 8757D Scalar N et w ork Analyzer 测试滤波器结果如图 7 所示, 结果包括了两个耦合 探针微带到波导的过渡。
图 7 实物测试图
4 总结 在加载电容型毫米波微带带通滤波器 的研究
中, 主要是应用 H F SS 进行软件仿 真分析, 在 计算 速度上大大得到提高。通过软件仿真得到的技术参 数和性能指标与实际测试结果吻合良好, 说明了这 种软件的优越性和精确性, 为系统研究和开创性探 讨提供了方向和指导[ 6] 。
首先我们分析如图 1 所示的电容负载无耗传输 线谐振器电路, CL 是负载电容, ZB、BA 和 d 是无负载 线的特性阻抗、传播常数和物理长度。电长度 HA=
图 1 加载电容谐振器
V1
A B V2
=
( 1)
I1
C D - I2
其中
A = D = cosHA-
1 2
XCL
Z
Asin HA
( 2)
B = j ZAsinHA
[ 摘 要] 介绍了一种新型的 Ka 波段微 带带通滤波器。对这种滤波器进行了分析, 推导 了滤波器产 生慢波效 应的机理。
该滤波器通过加载电容而出现慢波效应, 使得 在不改变电路性能的情况下, 减小了电路 尺寸。同时由 于电路中 加载电容形 成

微带线带通滤波器的研究

微带线带通滤波器的研究

武汉理工大学硕士学位论文微带线带通滤波器的研究姓名:徐晓东申请学位级别:硕士专业:通信与信息系统指导教师:陈永泰20070401‘簧‘莺武汉理工大学硕士学位论文]二o—————T——————o____——o—————.L..._(I)并联电基等效电路(-)并鞋电存辱兹电路图3-7微带线的并联电容和电感(3)串联电容的结构实现在微带线中集总元件串联电容可用很多方法来实现,图3.8示出主要的三种经典简单结构。

图3.8a是间隙电容。

图3.8b是中心导带上叠层电路。

图3—8c是交指电容。

关于间隙电容的计算将在设计半波长终端谐振耦合滤波器时作介绍。

图3.8微带并联电容(4)LC串联谐振电路的结构实现如图3-9A所示为微带线的并联的LC串联谐振电路。

图中用一段高阻抗线实现电感L用一段低阻抗线实现电容c,两者的元件参数也示于图中。

在实际应用中,对于T型接头、阻抗阶梯以及开路端都须进行修正,才能得到较好的效果。

(Q)微带结构(b)等效电路图3-9A微带LC串联联谐振结构乙。

等K。

等㈤都有t900或其奇数倍的影象相移【弘删。

同时还可以用ABCD矩阵来表示理想的褂分刁…褂[o]…图4-11电抗转换关系在图中可以很清楚看到一个串联电感的两边加上阻抗变换器是与并联的电容等效的,同样,一个并联电容的两边加上导纳变换器与一个串联电感是等效的。

所以,倒置变换器只要选择适当的KJ参量,就可以实现电容和电感的转换。

利用这种特性我们可以将滤波器电路转换成不同的等效的形式,给滤波器的设计带来很大的方便。

对上面两种低通原型的拓扑结构,利用倒置变换,可以转换成图4-12所示的结构。

41工±舞。

Ka波段三通道接收组件的研究

Ka波段三通道接收组件的研究

摘要单脉冲雷达体制广泛应用于空对空导弹雷达系统,空间高精度跟描雷达系统等精确制导和精密跟踪雷达系统中。

三通道接收组件是单脉冲雷达系统的关键部件,因此有着非常广泛和重要的应用前景。

接收通道的主要功能是对雷达天线接收到的微弱信号进行低噪声放大,变频,滤波,抑制外部干扰、杂波以及本机的噪声。

近年来毫米波技术日趋成熟,工程应用越来越广泛,成为高性能高可靠性武器装配系统应用的主流方向。

本文研究成功了一种星载环境应用的Ka波段三通道接收组件,产品的性能达到了研制预期。

经过测试,组件的噪声系数≤3.2,增益31±2dB,耐功率能力≥5W(平均功率),通道间隔离≥40dB,开关隔离度≥35dB,全温范围幅度一致性≤2dB,全温范围内相位差稳定性≤20°。

研制出的组件还通过了一系列的星载环境试验验证,产品的研制满足整机系统的要求。

本文首先从三通道接收组件的特点出发,介绍了组件的波导端口匹配设计、关键技术指标和设计重点。

然后根据技术要求将组件分解成四个分模块,对各个分模块分配了指标要求并进行了详细设计。

最后对三通道组件的总体指标设计进行了复核复算,完成了三通道组件的设计方案。

本文重点对波导同轴转换、大功率开关、镜像抑制混频器,宽带中频电桥等单元电路的原理和实现进行了详细的介绍,对关键电路如大功率开关的耐功率设计进行了试验验证,对宽带中频桥实物进行了测试验证,测试结果均能符合要求。

本课题采用多芯片组件(Multi Chip Model,MCM)微组装工艺完成毫米波电路的装配,采用激光封焊工艺实现组件的整体密封,以满足组件的高可靠性设计要求。

本文对三通道接收组件在单脉冲雷达体制中的应用特点进行了详细的说明,文章论述的单元电路的设计原理及电路模型,单个通道的指标分配方案、组件的总体设计思路对该方向产品的设计有一定的参考意义。

通过对本课题的研究和总结,为毫米波三通道接收组件的后续发展做了一些积累,文章最后对毫米波三通道接收组件的发展做了展望,为后续技术创新谋划了新的思路和方向。

Ka波段硅基MEMS滤波器

Ka波段硅基MEMS滤波器
fl r h o e ia ac lt n a d e p rm e td sg t o r s d a d d s rb d i e ,t e r tc lc lua i n x ei n e in meh d a e u e n ec i e .Th r q e c ft e t o efe u n y o h
fl ri 0 3G Hz h n e t n l S S 1 5 d i e S3 . t ;t e is ri O S i . B;a d t eb n dh i 5 . Th ia ieo h hp i o n h a d wit S efn lsz ft e c i S
Ab ta t Fi e Sak n f m p ra t o p n n ir wa ea dmi i trwa ecr ut n y tm s A sr c : l ri id o t i o tn m o e t nm co v n l me e v ic isa d s s e c i l
S W i e h w ih Q f1 0 a d as l e r ro o h e o aig fe u n y I fl rs o a hg o n ma l ro f2 t 8 f ers n tn rq e c .To d sg a d t e in aKa b n

n v l i d o i e s i to u e . I s b s d o h u s rt n e r td wa e ud ( I ) a d M EM S o e n ffl r i n r d c d ti a e n t e s b tae itg ae v g ie S W k t n tc nq e I d c d c u l g pa m a(CP)d e th n sd n o g t e t a i— o e nt ehg e it — e h iu . n u e o p i ls n I e pe c ig i o et e ri l ah lsi h ih rssi v c v v iysl o u sr t. M e s r d rs lso a rc td M EM S r s n t rwhc St ec r o o e to h t ic n s b ta e i a u e e u t faf b iae e o ao ih i h o ec mp n n ft e

Ka波段脊波导到微带过渡器的设计

Ka波段脊波导到微带过渡器的设计
目前,常用的过渡结构有波导-阶梯 脊波导-微带过渡[1],波导-对极鳍线— 微带过渡[2],波导-探针—微带过渡[3~5] 等。在综合比较以上各个过渡结构后,考虑
图 1 单脊波导的几何参数 其中,x=d /b,Cd 为脊波导中的 不均匀电容。而 a、b、s、d 为脊波导的几 何参数,参见图 1。ε为波导中的介质的介 电常数。 当脊波导工作在单模 TE10 模时,可 按电压、电流定义特性阻抗,脊中心的电 压 U = E 0 d ,电流为波导底面的纵向电 流。忽略高次模影响,由金属波导的边界 条件。通过求解麦克斯韦方程,得到场分 布,从而得到特性阻抗,结果为:
参考文献 [1] Hui-wen Yao, Amr, J-Fuh Liang, “A Full Wave Analysis of Microstrip-to-waveguide Transition,” IEEE MTT-S, Vol.1, pp. 213-216, May 1994. [2] van Heuven, J.H.C, “A New Integrated Waveguide- Microstrip Transition,” IEEE Transactions on, Vol.24, pp. 144-147, Mar 1976. [3] Yi-Chi Shih, Thuy-Nhung Ton, and Long Q. Bui, “Waveguide-to-microstrip Transition for Millimeter-wave Applications,” IEEE MTT-S, Vol. 1, pp. 473-475, May 1988. [4] Yoke-Choy Leong, Sander Weinreb, “Full Band Waveguide-to-microstrip Probe Transitions,” IEEE MTT-S, Vol.4, pp. 1435-1438, June 1999. [5] S.Llorente-Romano, B.P.Dorta-Naranjo, F. perez-Martinez, M.Salazar-Palma, “Ka-band Waveguide-to-microstrip Transition Design and Implementation,” IEEE, Vol.3, pp. 404-407, June 2002 [6] Hopfer S. The design of ridged waveguides. IRE Transsctions on MTT 1995,October,20. [7]吴万春,甘本拔.现代滤波器的结构与 设计[J]. 北京:科学出版社. 1 9 7 4 . 作者简介 张洪林(1 9 8 2 - ), 男 , 硕 士 生 , 专 业 方向:电子与通信工程。

2_4GHz波段微带发夹型带通滤波器设计与馈电研究_夏祖学

2_4GHz波段微带发夹型带通滤波器设计与馈电研究_夏祖学
这里主要研究直接馈电的均匀阻抗直接馈电、 高低阻抗馈电、阻抗渐变馈电 3 种形式对微带发夹 型带通滤波器 S 参数仿真结果的影响。 2. 1 均匀阻抗直接馈电
基于 ADS 软件进行原理图、版图仿真。直接馈 电优化后的版图如图 3 所示,实物图如图 4 所示。
均匀阻抗直接馈电的发卡滤波器的实测结果和
第4 期
Abstract: The fundmental of hairpin microstrip bandpass filter was introduced in this paper,then the microstrip bandpass filter had been designed by ADS. The simulated and measured results have a good agreement,the bandpass filter’s center frequency is 2. 4 GHz,relative bandwidth is greater than 5 percent,it is suitable for short distance wireless communication frequency band. Besides,the effects of three kinds of forms of the microstrip hairpin type bandpass filter’s direct feeding have been researched mainly on the simulation results of S parameters,the three kind of bandpass filters of uniform impedance feed, high - and low - impedance feed,impedance gradient feed are designed and simulated,which all meet the design requirement. Among all of these,the simulated results of high - and low - impedance feed, impedance gradient feed are the same,is slightly better than the uniform impedance feed. Generally speaking,the fabricated microstrip hairpin bandpass filter is also simple in design and compact in structure,has lower insertion,so it has higher practical value,and the design of the feed structures has certain engineering significance. Key words: Hairpin microstrip bandpass filter; Direct feeding; Coupling coefficient

微型化Ka波段环形带线谐振腔LTCC带通滤波器

微型化Ka波段环形带线谐振腔LTCC带通滤波器

射频与微波微型化Ka 波段环形带线谐振腔LTCC 带通滤波器张祥军1 滕道祥2 袁 云1(1中国矿业大学信息与电气工程学院,江苏,徐州,221016)(2徐州工程学院,江苏,徐州,221008)2010-07-20收稿,2010-09-28收改稿摘要:提出了一种微型化K a 频段带线带通滤波器设计方案。

采用带有调谐枝节的环形谐振腔和带线耦合结构,利用低温共烧陶瓷(L T CC )技术设计并研制了一个相对带宽约10.4%的K a 频段带通滤波器,典型性能为在中心频率26.99GHz 处插入损耗小于1.3dB,带内驻波比小于1.20:1,损耗起伏小于0.30dB,滤波器的尺寸为4.5mm ×2.8mm ×0.6mm,测试结果与全波分析数据基本一致,说明方案有效。

本滤波器可以用在毫米波通讯系统中。

关键词:Ka 频段;调谐枝节;环形谐振腔;低温共烧陶瓷滤波器中图分类号:T N 713 文献标识码:A 文章编号:1000-3819(2011)02-0155-04Miniaturization of Ka -band LTCC Bandpass Filters UsingStripline Ring ResonatorZHANG Xiang jun 1 TENG Daox iang 2 YU AN Yun 1(1D ep ar tment of I nf or mation and Electr ic Engineer ing ,China Univ er sity of M ining and T echnology ,X uz hou ,J iang su ,221016,CH N )(2X uz hou I nstitute of T echnology ,X uz hou ,J iangsu ,221008,CH N )Abstract :A kind o f com pact band-pass filter s in Ka-band was presented.T he ring mi-cro strip resonator w ith tuning stub and microstrip co upling structure ar e ex plo ited .A Ka -bandfilter w ith 10.4%relative bandw idth w as desig ned and realized using LTCC technolo gy .The ty p-ical performances are that the insertion loss at center fr equency is less than 1.3dB at 26.99GH z.VS WR is less than 1.20:1and loss variation is less than 0.30dB in passband.The size o f the filter is 4.5mm ×2.8mm ×0.6m m .T he measured results keep fair y goo d agreement w ith the full-w ave simulated data.It show s that this metho d is valid and the filter can be used in millime-ter com munication system s.Key words :Ka band ;tuning stub ;ring resonator ;LTCC filter EEACC :1270引 言随着微波、毫米波系统小型化的要求,不同的封装工艺诸如多层陶瓷、厚膜工艺近年来得到广泛的关注。

Ka波段微带滤波器的仿真与测试

Ka波段微带滤波器的仿真与测试

Ka波段微带滤波器的仿真与测试作者:邓庆文范童修卢胜军来源:《现代电子技术》2015年第05期摘要:微带滤波器在电子工程领域有很重要的应用,设计了一款Ka波段微带滤波器并通过测试夹具研究键合线及键合微带线间隙对其性能的影响。

结合电磁仿真结果与实测结果发现:键合金丝及键合微带线间隙在高频条件下引入的寄生参数恶化滤波器的驻波,通过提取相应的等效参数,并对键合端点进行阻抗匹配,再次进行电磁场仿真,结果表明滤波器的驻波有了明显的改善。

关键词:微带滤波器;键合线; ADS; HFSS;寄生参数中图分类号: TN713⁃34 文献标识码: A 文章编号: 1004⁃373X(2015)05⁃0149⁃03 Simulation and testing of Ka⁃band microstrip filterDENG Qing⁃wen, FAN Tong⁃xiu, LU Sheng⁃jun(No.36 Research Institute of CETC, Jiaxing 314033, China)Abstract: Microstrip filters are widely used in the electronic engineering field. A Ka⁃band microstrip filter was designed and tested for the target to investigate return loss and insertion loss from bonding wire and gap between bonding microstrip wires. The results show that the gap between gold bonding wire and microstrip wire may deteriorate the standing wave of the filter if pa⁃rasitic parameter is introduced under the condition of high frequency. After the equivalent parameters was extracted and impe⁃dance was matched at the bonding endpoint, another electromagnetic field simulation was carried out. The result indicates that the standing wave of the filter is improved obviously.Keywords: microstrip filter; bonding wire; ADS; HFSS; parasitic parameter0 引言滤波器作为信号处理链路中的关键器件,不仅可以实现信号分离、抑制干扰,还可以起阻抗变换、阻抗匹配和延迟信号的作用。

Ka波段宽带波导滤波器设计与实现

Ka波段宽带波导滤波器设计与实现

Ka波段宽带波导滤波器设计与实现荀民;王鹏;刘俊【摘要】A method of designing inductance diaphragm bandpass filter is introduced. A Ka - band waveguide bandpass filter with operation bandwidth of 4GHz is designed by analyzing circuit characteristics and simulation op- timization. The test results verify its correctness and feasibility.%本文介绍了电感膜片带通滤波器的设计方法,通过电路特性分析和仿真优化,设计出了一款工作带宽为4GHz的Ka波段波导带通滤波器,测试结果验证了该方法的正确性和可行性。

【期刊名称】《火控雷达技术》【年(卷),期】2011(000)004【总页数】5页(P74-77,104)【关键词】波导;带通滤波器;电感膜片【作者】荀民;王鹏;刘俊【作者单位】西安电子工程研究所,西安710100;西安电子工程研究所,西安710100;西安电子工程研究所,西安710100【正文语种】中文【中图分类】TN7131 引言现代毫米波系统在各个应用领域中的迅速发展对滤波器提出了越来越高的要求.为适应在高密集信号通道的条件下处理和分离信号,同时提高系统灵敏度,滤波器须具有良好的选择性和宽的阻带特性。

波导滤波器因其损耗低,高Q值而广泛用于微波中继通信、雷达、天馈系统中。

在带宽较宽的情况下,常用的E面金属膜片波导滤波器的计算结果表明,其设计结果对加工精度要求过高,不具有实际的可加工性,所以它不能满足宽带的设计要求。

因此我们采用电感膜片耦合的方式进行宽带带通滤波器的设计。

电感膜片波导滤波器是用半波导波长的波导段作为串联谐振器,用电感膜片形成的并联电感作为谐振器间的耦合结构,这种滤波器结构坚固,制造容易,故应用广泛。

一种新型小型化Ka波段波导带通滤波器的研制

一种新型小型化Ka波段波导带通滤波器的研制

图 9 波导滤波器的测试曲 线 F ig 9 T est curves of the w aveguide filter
4 结语
综上所述, 在新型结构的滤波器中采用销钉, 有 效提高了波导滤波器的带外抑制能力, 实现了波导 滤波器的小型化设计。与达到带外抑制的七阶切比 雪夫型滤波器相比, 三阶的新型结构波导滤波器插 入损耗也大大降低。在设计中, 带外传输零点的位 置可以根据实际需要进行灵活调整, 也大大提高了 设计的灵活度。最后通过实验进一步验证了这种新 型结构滤波器的可行性以及其巨大的优越性。
( 5)
2
Z
=
-
tan-
1
(
2X Z
b
+
Xa Z
)
-
tan-
1X a Z
( 6)
式中 X a和 X b为阻抗变化等效电路参数。
图 1 串联耦合谐振电路 F ig 1 Ser ies coup ling resonant circu it
图 1中的阻抗变换器阻抗 K 的值为
K 01 =
Z 0x1 FBW Cg 0 g 1
对切比雪夫型的波导滤波器和新型结构的波导 滤波器的带外抑制能力进行比较, 如图 7所示, 可以 看出, 新型的波导滤波器的带外抑制能力得到明显 的提高, 并且与三阶的切比雪夫滤波器相比较, 它们 的体积几乎一致。在滤波器的体积变化较小 ( 体积 约为 25 mm ) 的情况下达到了较高的带外抑制。
July 2011
Chen H ong jiang1, Du X iaofei1, L iu Yuew e i2, W ang X iaohui1
( 1 T he 13th Research Institute, CETC, Shijiazhuang 050051, China;

Ka波段基片集成波导窄带带通滤波器设计

Ka波段基片集成波导窄带带通滤波器设计

Ka波段基片集成波导窄带带通滤波器设计葛俊祥;李浩;杨现志;汪洁【期刊名称】《电子与信息学报》【年(卷),期】2017(039)005【摘要】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.%In view of the difficulty of implementing the narrow band and integration simultaneously for the traditional Ka-band filter, a Ka-band filter with narrow pass band is designed based on Substrate Integrated Waveguide (SIW). The filter adopts the structure with dual-mode circle cavity and ellipse cavity cascaded, which achieves the advantages of high frequency selectivity due to the transmission zeros both in upper and lower sideband. The measured results show that the filter has a relative bandwidth of 2.85%, insertion loss of 3.4 dB, and return loss is more than 15 dB at a center frequency 35 GHz, and the results are in good agreement with the simulation results. The measured results verify that the filter has great application value in millimeter system.【总页数】5页(P1245-1249)【作者】葛俊祥;李浩;杨现志;汪洁【作者单位】南京信息工程大学电子与信息工程学院南京 210044;江苏省气象探测与信息处理重点实验室南京 210044【正文语种】中文【中图分类】TN713【相关文献】1.Ka波段基片集成波导带通滤波器的设计 [J], 衣晓洋;王朗2.基片集成波导带通滤波器设计方法的研究 [J], 柯博林3.基于人工表面等离子体激元和基片集成波导的带通滤波器设计 [J], 林宇聪;肖丙刚4.圆形半模空气隙填充基片集成波导带通滤波器设计与实现 [J], 刘维红;宋维勇;穆林5.基于扇形基片集成波导的三频带通滤波器设计 [J], 张胜;刘硕;谢振江因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。

Ka频段新型带通滤波器的设计_

Ka频段新型带通滤波器的设计_

R e s o n a t o r ( S I R ) a n d c o m b i n e d p a r a l l e l - c o u p l i n g w i t h e n d - c o u p l i n g o f m i c r o s t r i p c i r c u i t s .
月 七 S t r a C t : I n t h i s p a p e r , a n o v e l B a n d - P a s s F l i t e r ( B P F ) w a s p r o p o s e d o n t h e s o t f
. 6 4 9 GH z
. 9 9 5 3 d B
! 1 1
图3 . 4 仿真结果
根据以 上的设计, 我们制作了 该滤波器并进行测试, 以下是测试曲线 ( 该曲线包括波导与
微 带间 两端过渡 在内) 。 从曲 线可知: 中 心 频率下 移到 3 4 G H z 左右, 在3 2 . 5 - 3 5 . 5 G H z 范
**
i 仟
t a n B , t a n B Z = 关1 = R
. o. o
2, /

( 2 2)
从 上 面 的 公 式, 我 们 可 知s R的 I 谐 振 条 件 取 决 于6 , 般 均 匀 阻 抗 谐 振 器( U n i f o r m - I m p e d a n c e R e s o n a t o r - - U I R
民 : e y wo r d s : S t e p p e d - I m p e d a n c e R e s o n a t o r ( S I R ) , Mi c r o s t r i p , B a n d - P a s s F i l t e r ( B P D .

利用HFSS分析Ka波段慢波微带带通滤波器

利用HFSS分析Ka波段慢波微带带通滤波器
厶 L a
(o 1)
上面两 式变形得

2n( t-赢 a

() 1 1
(2 1)
图 4 HF S建 模及 波导 端 口的 定 义 S
1 J
1 2 一 2a - (f zCL — n tn 7 l o ) c
从 ( 1,1) 可以看 到 当 C =0时 一7和 1) (2式 L= = c
() 3
c 。 + i 。z ) —( s s c 一 C }
( 4)
端耦合 结构 尺寸太 大 , 夹式 、 发 梳状 型和交 指型等 结 构对 工艺要 求 高 , 因此 迫 切 需要 一 种 新 结 构_ 。本 1 ] 文提 出 了一 种新 型 的微 带 带通 滤 波器 结 构 , 滤 波 该
时 晶 晶
( 合肥师范学院 物理与电子工程 系 , 安徽 合肥 20 6 ) 3 0 1 [ 摘 要]介绍 了一种新型的 Ka波段微 带带通 滤波 器。对这种滤波器进行 了分析 , 推导 了滤波 器产 生慢 渡效应 的机理 。
该 滤波 器 通 过 加 载 电容 而 出现 慢 波效 应 , 得 在 不 改 变 电路 性 能 的 情 况 下 , 小 了电 路 尺 寸 。 同 时 由于 电路 中加 载 电 容 形 成 使 减 的慢 波 效 应 而 出现 了带 阻效 应 , 此 对谐 波有 很 好 的 抑 制 作 用 。利 用 软 件 HF S仿 真 分 析 并 设 计 了这 种 新 型 的 加 载 电 容 型 因 S Ka 段 微 带 带 通 滤 波 器 。 波
A 1一= 一 o c 。 VJ一 ~ l = J = 0 f 2 。 1 2 l 5 ,


首先 我们 分析如 图 1 示 的 电容负 载无耗 传输 所

Ka波段窄带带通滤波器研究

Ka波段窄带带通滤波器研究


‘ 厶, 面2 , +L- ∞ 志+L 1 .l∞) ∞ , 2 1

l : l ¨

厶 + 志
Z・ 一 一 0( z ) “ ( + )( + 0 ・ Z) () 3 为 了 简 化 分 析 , 令 厶: I 2 I 且 为 了 便 于 匹 配 c:c : ,
势。
【 关键词 】发 夹型谐振腔 ;带通滤波 器;高性能 ;压制 【 中图分类号 】TN7 3+ 1. 5 【 文献标识码 】A
【 文章编号 】10 — 112 1)5 03 — 2 0 8 15 (0 00 — 0 1 0
( )引言 一
进入 2 世纪 ,人类进入 了信 息时代 ,对信息的价值越来 1 越重视 ,对通信 的要求越来越高 ,各 种通信系统相继 发展起 来 。与此 同时,信 号频域变得越 来越 拥挤 ,使得用户 间产生 串扰的可能性大大提 高 。为 了避 免各 个频道之间 的串扰 ,保 证高质量的通 信,要求系统具有高选择性 ,高 的带外抑制度 。 为 了完成无线通信 系统选择特 定频率,抑制不需要频率成分 , 并将需要 的成分无损耗 传输的任务 ,微波 滤波器起到 了至 关 重要的作用 。微波滤波 器的性能 ,很大程 度上决定 了射频信
理 论 可知 , 一 条 终 端 开 路 的 半波 长 微 带 线 可 以等 效 为 一 个 串 联 谐 振 电 路 , 而 微 带 线 的两 端 相 当 于 两 个 电容 接 地 , 这 样 可 以画 出单 个 H ip n谐 振 腔 的 等 效 电路 ,如 图 1 a ri 。
图 2 等效 电路 模 拟曲线
号 的 质 量 ,直 接 影 响 到 系 统 的性 能 。本 文 采 用 微 带 滤 波 器 中 比较 成 熟 的发 夹 形 结 构 ,仿 真 并 优 化 了一 个 中心 频 率 处 于 K a

基于空间映射的Ka 频段带通滤波器设计

基于空间映射的Ka 频段带通滤波器设计

第20卷第3期2022年3月Vol.20,No.3Mar.,2022太赫兹科学与电子信息学报Journal of Terahertz Science and Electronic Information Technology基于空间映射的Ka频段带通滤波器设计熊阳(中国西南电子技术研究所,四川成都610036)摘要:基于单端口群时仿真的空间映射法设计了一款六级Ka频段的毫米波带通滤波器,该滤波器被加工在氧化铝陶瓷基片上,基片的尺寸为8mm×2.5mm×0.254mm。

测试结果显示,滤波器的中心频率位于30.68GHz,3dB相对带宽为11.5%,带内最小插入损耗约为1.75dB。

关键词:单端口群时延;毫米波;空间映射;薄膜滤波器中图分类号:TN713文献标志码:A doi:10.11805/TKYDA2020083Design of Ka-band bandpass filter based on space mapping methodXIONG Yang(Southwest China Institute of Electronic Technology,Chengdu Sichuan610036,China)AbstractAbstract::A sixth order Ka band filter is presented based on the method of space mapping of single port group delay simulation.The filter is fabricated on aluminum oxide ceramic substrate,andthe chip size occupies8mm×2.5mm×0.254mm.The measurement results show that the centerfrequency of Ka-band filter is located at30.68GHz with3-dB Fractional BandWidth(FBW)of11.5%,and the minimum insertion loss within the passband is about1.75dB.KeywordsKeywords::single-port group delay;millimeter wave;space mapping;thin film filter 随着人工智能、虚拟现实和大数据等新兴宽带业务的出现,传统的窄带无线通信系统已无法适应这些应用场景的实际需求。

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Ka波段微带带通滤波器研究
杨健樊勇张显静
电子科技大学电子工程学院成都 610054
摘要:本文利用ADS仿真软件,在微带软基片上,采用微带平行耦合的电路结构,在Ka波段35GHz频率上,优化设计了毫米波带通滤波器,得到了比较理想的实验结果:中心频率为35.05GHz,1dB带宽为2.1GHz,插入损耗为2dB。

关键词:微带,带通滤波器。

Design A Band-Pass Filter In Ka-Band
Jian-Yang Yong- Fan Xianjing- Zhang
School of Electronic Engineering, UESTC, ChengDu 610054
Abstract: In this paper , by using the ADS(Advanced Design System 2003A) ,a millimeter wave Band-Pass Filter (BPF) was proposed on the soft substrate of microstrip at 35 GHz in Ka-band which based on the parallel-coupling of the microstrip circuits, and we got the following performance: the center frequency was 35.05GHz, 1dB bandwidth was 2.1GHz, insertion loss was 2dB.
Key words: microstrip, Band-Pass Filter (BPF).
一、引言
现代通信技术的发展,雷达和空间电子技术也得到迅速发展.对设备的体积、质量与可靠性都提出了更高的要求。

虽然与波导结构的滤波器相比,微带平行耦合线带通滤波器有较大的损耗,特别是到了高频段,但在某些场合(如星载小功率本振信号的杂波与谐波抑制等),差损不是最关键指标,而必须综合考虑电性能、结构、体积、质量、可靠性等多种因素。

精确设计的微带平行耦合线带通滤波器是一种值得优先选取的滤波器。

本文为了减小滤波器耦合支节中的阶梯突变带来的损耗,从而影响滤波器的性能,对滤波器的耦合支节微带线的宽度合理限制,再利用ADS的优化功能,对其耦合支节的长度、宽度和缝隙合理优化,根据优化结果加工了一个带通滤波器并进行了试验测试,得到了比较理想的效果,在34GHz~36.1GHz,插入损耗为2dB,通带内比较平坦。

二、拓扑与优化
本文所介绍的滤波器是一种窄带的带通滤波器,利用微带电路的平行耦合方式实现,为了使通带平坦和带外有较大损耗,本文采用5个耦合支节的平行耦合带通滤波器形式[2],其拓扑如图1。

210
VAR VAR1
W3=0.509371 opt{ 0.3 to 0.77 }Eqn
Var Term Term2Z=50 Ohm
Num=2W2=W1 mm
W1=W3 mm
图1 拓扑结构
由拓扑可以明显看出,此种滤波器采用了5个平行耦合支节,因此设计时结合ADS 的优化功能来优化每个支节的长度、耦合的缝隙和耦合支节种每个微带线的宽度来达到优化目标。

优化目标如下:
通带范围:34.5GHz -36.5GHz 带外损耗:33GHz 、38GHz <-30dB
21S 31GHz 、40GHz <-50dB
21S 通过ADS 的多次优化,得到的优化曲线如图2。

优化结果:
34.5-36.5GHz IL>-0.674dB
33GHz 、38GHz <-35dB 21S 31GHz 、40GHz <-55dB 21S 带内带外均已达到优化目标。

freq, GHz
d
B (S (2,1))
图2 优化结果 211
三、试验结果
根据以上优化结果,我们用RT/DUROID 5880的介质基片制作了该带通滤波器,如图3,利用Agilent 8757D Scalar Network Analyzer得到如图4所示的测试曲线(该曲线包括波导与微带间两端过渡在内)。

从曲线可知:中心频率下移到35.05GHz左右,带内波动不大。

具体结果如下:中心频率在35.05GHz,1dB通带宽度:2.1GHz,带内最大损耗:4.4dB,带内最小损耗:2dB,3dB通带宽度:2.5GHz,带内最大损耗:5dB,带内最小损耗:2dB。

图3 滤波器基片图
图4 实测结果
四、结束语
本文通过对滤波器耦合支节微带线宽度的合理限制,减少了阶梯突变带来的损耗,提高了滤波器的性能,得到了比较好的结果,通过本文的设计实例,我们相信微带集成带通滤波器可以得到较好性能,得到广泛应用。

五、参考文献
1.COHN B,Parralle1—Coupled Transmission—Line—Resonator Filters,IRE rans,on MTT,V,MTT—6,No、2,l958
Hammersadt E O.et a1,Microstrsp Handbook,ELAB RePort STF 447 419,N7034,University of Trondheim—NTH,Norway,1975.
2.《现代微波滤波器的结构与设计》甘本袚吴万春科学出版社
3.《微带电路》清华大学《微带电路》编写组人民邮电出版社
212。

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