群时延内均衡的模拟滤波器优化设计

为解决滤波器幅频特性算术对称性和通带内群时延波动之间的矛盾,提出了一种滤波 器群时延内均衡优化设计方法,即在网络综合法设计的滤波器电路基础上,将电路与时延均 衡器直接耦合,用最小二乘法使群时延特性逼近一个常数,然后利用无约束优化算法对整个 电路进行优化来降低通带内群时延波动。仿真结果表明,该方法不但能使滤波器幅频特性 算术对称且通带内的群时延特性波动较小,且阶数少、设计方法简单。     

UHF频段超带宽模拟滤波器驻波比的优化设计

针对网络综合方法不能直接设计滤波器驻波比的问题,提出了一种改进电路的滤波器驻 波比优化设计方法,即在网络综合法设计滤波电路的基础上,把电路输入输出端的并臂电感 转换为串臂电感,并直接并联电容以增加衰减极点,然后利用电路优化技术使得幅频特性对 称且通带内驻波比接近于1。仿真结果表明,优化后UHF频段超带宽滤波器幅频特性接 近算术对称,驻波比最大值仅为1.194,且3 dB带宽达到了444%。     

一种Ku频段机载同轴双工器设计

为实现Ku频段双工器的小型化,以便适于对体积和重量有严格要求的机载环境使用, 提出了一种Ku频段机载同轴双工器设计方法。该方法使用两个同轴带通滤波器构成双工器实 现小体积,采用等效电路对带通滤波器进行设计,采用群时延拟合法利用仿真软件对T型接 头尺寸进行优化设计,并给出了详细设计过程。实物测试结果表明,所设计的Ku频段同轴双 工器体积仅为70 mm×29 mm×12 mm,插损小于0.9 dB,隔离大于80 dB  ,已在多个工程中得以应用。     

中等带宽晶体滤波器平滑群时延设计

对比分析窄带电路和中等带宽电路的贝塞尔滤波函数特性表明,中等带宽电路的 贝塞尔滤波器应用在低频窄带晶体滤波器设计中具有优势。采用计算机仿真手段,修正 时域函数的不足之处,平衡窄带晶体滤波器中频域和时域这一对矛盾,使得滤波器的中心频 率附近具有0.1 μs波动的平滑群时延特性,同时保证阻带矩形系数小于3,实现低频窄 带晶 体滤波器恒定群时延和小矩形系数的对立统一性,降低整机和系统出现误码、乱码的几率, 同 时又确保整机具有较高的杂波抑制度。     

窄带小群时延波动晶体滤波器设计

通过分析频域的契比雪夫滤波函数特性和时域的贝塞尔滤波函数特性,采用计算机仿 真手段,在这两种函数之间寻找到最佳折衷办法,再在实践中进行验证,平衡了窄 带晶体滤波器中频域和时域这一对矛盾,使得滤波器的群时延波动从5 μs降到最小只 有0.3 μs,实现了窄带晶体滤波器通带内具有近似恒定群时延的特性,降低了整机和 系统出现误 码、乱码的几率,确保了输出信号的纯度。     

参数可线性重构的电流模式二阶带通滤波器

针对二阶通用带通滤波器存在特征参数不能线性重构的缺点,提 出一种全新的特征参数可线性重构的电流模式二阶带通滤波器设计理论。该调谐滤波器通过 调节反馈电流放大器的放大系数可线性重构二阶带通滤波器的截止频率、品质因素等参数, 而滤波器的幅频特性保持不变。Spectre仿真结果表明,±1.5 V电源电压下,滤波器的 中心频率和品质因素在2 GHz内可线性重构     

具有谐波抑制特性的LTCC带通滤波器新设计

提出了一种新型的具有多次谐波抑制功能的低温共烧陶 瓷(LTCC)微型带通滤波器,该滤波器电路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,通过改进其结构,形成了多个传输零点,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,设计出了一种尺寸 小、频率选择性好、阻带宽的滤波器。实际测试结果与仿真结果吻合较好,中心频率为13 .4 GHz,其3 dB带宽为200 MHz,在15.5～35 GHz频率上的衰减均优于 20 dB,体积仅为3.2 mm×1.6 mm×1.2 mm。所提方法对滤波器谐波抑制 的设计具有指导作用。     

恒带宽窄带集总跳频滤波器的理论计算与实现

为了快速准确地设计并制作恒带宽窄带集总跳频滤波器,提出了一种随频率变化而 变化的负载结构。通过对这种结构模型的分析,得到了其关于频率和相对带宽的精确变换公 式,利用麦夸特优化法对其进行优化计算,快速得到该负载结构各部件的最优值。最后利用 该方法设计并制作了一个二阶集总带通滤波器。实验结果表明,该方法实现滤波器比传统 手调快几倍,该滤波器在跳频范围30～90 MHz内保持相对恒带宽598%～689%,回波 损耗小于-19 dB,插损大于-2.2 dB。     

Ka频段低噪声接收前端设计

介绍了一种应用于卫星通信的Ka频段低噪声接收前端的设计方法。通过合理选择器件组合 和电路形式,优化输入连接和电路级间匹配,最终研制完成了Ka频段低噪声接收前端。接收 前端的接收信号频率在30 GHz附近。在0.8 GHz工作带宽内,噪声系数小于2.2 d B,增益大于60 dB,带内增益波动小于1 dB。3套样机的测试结果验证了设计的 有效性。     

一种大功率窄带电调滤波器设计

针对电调滤波器失谐和控制精度问题,提出采用参数扫描优化法设计腔间耦合孔、改 变输入输出耦合环形状的补偿结构设计方法,采用运动机构和软件相结合的闭环控制系统, 设计了调谐精度高（25 kHz）、窄带（f0×0.25% MHz,f0为中心频 率）、大功率（100 W）的电调滤波器,已应用于工程实际,具有较好的应用前景。     

A Novel Tri-Band Bandpass Filter Incorporating Stub Loaded Resonator and DGS Resonator

给出了一种采用枝节加载谐振器和缺陷地面结构实现的三通带滤波器。枝节加载谐振器采用 交趾耦合实现了工作于2.45 GHz和5.25 GHz的两个通带,利用缺陷地面结构实现了 工作于3.5 GHz的另一个通带,3个通带实现了独立设计。基于该方法,设制作了一个工 作于2.45 GHz、3.5 GHz和5.25 GHz 3个无线通信频段的三通带滤波器。实测 和仿真结果对比验证了设计方法的有效性。     

一种SIR结构的超宽带带通滤波器

提出了一种基于阶梯阻抗谐振器（Step Impedance Resonator,SIR）结构的具有平行耦合微带线的超宽带（Ultra-wideband,UWB）带通滤波器。滤波器采用孔径补偿技术设计,在地面上蚀刻两个矩形槽,以增强顶层微带线之间的耦合。为了优化S参数并改善带外的抑制,在谐振器中采用了缺陷微带结构（Defective Microstrip Structure,DMS）。仿真结果表明,滤波器的通带范围为2.3~6.1 GHz,中心频率为4.2 GHz,分数带宽（Fractional Bandwidth,FBW）大于90.4%;插入和回波损耗分别优于-1 dB和-10 dB;通带中群延迟的变化范围为0.4~0.6 ns,滤波器的线性度良好。该滤波器可用于5G通信系统。     

新型Koch岛分形耦合微带线带通滤波器

为抑制平面带通滤波器的二次谐波,实现高选择性和低插入损耗,提出了一种新型 Koch岛分形结构,并将其应用到平面耦合微带线带通滤波器的设计中。仿真及测试结果表明 ：所设计的新型Koch岛分形耦合微带线带通滤波器的中心频率为3 GHz,3 dB通带 宽度为10%;与传统的耦合微带线带通滤波器相比,该新型滤波器的二次谐波降低了1 1.5 dB,选择特性提高了5 dB/GHz,通带内最大回波损耗降低了4.7 dB,尺寸缩 小了近5%。该新型滤波器具有尺寸小、重量轻、成本低且性能好等优点。     

新型Koch型缺陷地面结构低通滤波器设计

提出了一种新型Koch型缺陷地面结构（KDGS）,设计了两款基于分形缺陷地 面结构的低通滤波器。仿真结果表明：所设计的两种新型低通滤波器3 dB截止频率分别 为3.10 GHz和3.20 GHz,10 dB阻带带宽分别为8.75 GHz和12.25 GHz ,通带插入损耗均小于0.10 dB。该滤波器设计方法简单,性能好且成本低,在无线通 信中很有应用前景。     

超宽带盘锥天线的设计

介绍了盘锥天线的性能、设计原理,分析了各个参数对天线性能的影响。通过改变 天线结构,即在圆盘和下锥体之间引入一个上锥体,将盘锥天线和双锥天线结合起来,既保 持了盘锥天线的特性,又减少了圆盘和下锥体的分布电容,从而有效地增加了其带宽。在理 论计算的基础上利用ANSOFT HFSS软件对设计出的新型盘锥天线进行仿真优化,优化的结果 表明天线覆盖了从300 MHz到10 GHz的频带,在33∶1的带宽范围内驻波比基本小于 3,该方法有效地展宽了带宽。     

基于微波多层板的小型化多通道接收前端设计

基于微波多层板技术,通过对单片微波集成电路（MMIC）、微机电系统（MEMS）和低温共烧陶瓷（LTCC）滤波器等微组装工艺的优化和分析,使多通道接收前端进一步实现小型化设计和应用。同时,对电路和结构进行改进,使前端组件具有更好的幅相一致性和高隔离度。最终实现的C频段四通道接收前端尺寸为120 mm×50 mm×12 mm,幅相一致性分别小于±0.8 dB和±5°,通道间隔离度高于60 dBc。该设计方法的实现为小型化多通道接收前端的工程化应用提供了一种有效的解决方案。     

小型化宽频带宽阻带微带滤波器的设计

目前研究宽频带微带滤波器的文献很多,但普遍不能同时具有宽频带和宽阻带的性能,且带内回波损耗大,带外抑制差。为此,提出了一种新型的宽频带微带滤波器。该滤波器采用在E型阶跃阻抗谐振器（SIR）中引入U型结构的方法,实现其宽频带宽阻带的性能。对滤波器进行仿真、加工与实测,仿真结果与实测结果吻合良好。加工得到的滤波器3 dB带宽为7.1 GHz,低于-20 dB的高频阻带为9.3 GHz,带内回波损耗低于-23.2 dB,实物尺寸为15 mm×8.5 mm,具有小型化的特点。实测数据表明,提出的滤波器具有良好的性能,在工程领域具有实际的应用价值。     

基于E型双模谐振器的源负载耦合带通滤波器设计

为实现滤波器的小型化和高性能,提出了两款中心加载的E型双模谐振器,并对其进行了奇偶模分析。在此基础上通过引入源负载耦合,采用ADS与HFSS软件进行了仿真与优化。开路支节加载与短路支节加载的E型双模谐振器分别比方环谐振器减少42.8%与52.6%。实测结果表明,设计的滤波器中心频率分别为4.22 GHz和3.75 GHz, 相对带宽分别为33.6%和9.1%,带内插损分别为-0.9 dB和-1.9 dB,带外零点位置与计算仿真结果吻合良好。这两款滤波器不仅尺寸小、插损低,并且具有宽阻带、传输零点可调的优点,短路支节加载的双模滤波器在选择性与带外抑制方面性能更好,可以广泛应用于各种微波电路中。     

Ka频段宽带双口双模馈源设计

针对卡塞格伦天线系统对馈源的要求,设计了一种Ka频段双口双模馈源,可与X频段馈源组合成体积较小的双频段馈源。采用圆环状的和差比较器结构,降低了双频段馈源的体积,通过添加过渡阶梯、圆柱销钉与金属调配板等设计,改善了双频段馈源的性能。测试结果表明,在绝对带宽2 GHz范围内,S和口、E差口与H差口驻波比均小于2,3个端口间的隔离度均大于25 dB。测试频率的和方向图在±60°时的归一化增益均在-14~-20 dB范围内,初级归一化和方向图的对称性较理想,差方向图的零值深度均小于-25 dB,满足卡塞格伦天线对馈源设计的指标要求。     

超低频通信中海洋补偿滤波器设计

分析了超低频接收机中海洋补偿滤波器的作用,分别采用1零点1极点、2零点1极点 无限脉冲响应滤波器设计超低频海洋补偿滤波器,零点和极点通过数值计算得到。分析结果 表明：在20～200 Hz频段内,实现的滤波器可以很好地逼近理论的海洋补偿滤波器;在 0～130 m范围内,实现的2零点1极点滤波器可以将幅度响应误差控制在1 dB左右, 能满足超低频接收机的设计要求。