一种Ka波段腔体滤波器的设计

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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
.
(
)
(
)
(
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(
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].
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Ka波段滤波器加载三间隙耦合输出腔的设计

Ka波段滤波器加载三间隙耦合输出腔的设计

Ka波段滤波器加载三间隙耦合输出腔的设计王树忠;马菁;王勇;全亚民【期刊名称】《红外与毫米波学报》【年(卷),期】2010(029)002【摘要】扩展相互作用速调管(EIK)由多个重入式多间隙耦合腔构成,毫米波段高功率微波源的需求推动了Ka波段EIK的研制.分别利用等效电路理论和场分析方法推导了由三个同样间隙构成的三间隙耦合输出腔间隙阻抗实部的计算公式,然后应用等效电路方法获得了滤波器加载宽频带输出回路的基本参数,应用场分析方法设计了冷测带宽达4.6%的滤波器加载三间隙耦合输出腔结构,为宽频带EIK的研制打下坚实的基础.【总页数】5页(P105-108,131)【作者】王树忠;马菁;王勇;全亚民【作者单位】中国科学院电子学研究所,中国科学院高功率微波源与技术重点实验室,北京,100190;中国科学院电子学研究所,中国科学院高功率微波源与技术重点实验室,北京,100190;中国科学院电子学研究所,中国科学院高功率微波源与技术重点实验室,北京,100190;中国科学院电子学研究所,中国科学院高功率微波源与技术重点实验室,北京,100190【正文语种】中文【中图分类】TN122+.7【相关文献】1.矩形π-TM310模双间隙腔加载同轴滤波器型宽带输出电路的实验研究 [J], 林福民;沈斌;丁耀根2.矩形π-TM310双间隙腔加载同轴滤波器型宽带输出电路研究 [J], 林福民;袁文蛟3.3-节滤波器型π-模双间隙腔加载同轴-矩形波导输出电路研究 [J], 林福民4.宽带速调管滤波器加载输出腔间隙阻抗的频率特性的模拟计算方法 [J], 林福民;丁耀根;刘铁山;孙小欣5.双间隙同轴腔加载波导滤波器输出回路设计 [J], 谢兴娟;黄传禄;董玉和;丁耀根;刘濮鲲因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。

基于LTCC的Ka波段带通滤波器的设计

基于LTCC的Ka波段带通滤波器的设计
第 3 卷 第 3 O 期
21 0 0年 9月
固体 电子 学 研 究 与进 展
RE E S ARC &P OGR S S H R E S
Sp,00 e. 21
基 于 L C 的 Ka波 段 带 通 滤 波 器 的 设 计 T C
wa iie o r du e t m p d nc s o i iy c us d by GCPW o s rp i r nsto s utlz d t e c he i e a e dic ntnu t a e t t i lne t a iin. Th e
Ab t a t:Thi a rpr s n s as rp i ow e e a u e C — ie e a c( sr c s p pe e e t t i lnel t mp r t r O fr d c r mi ITCC)b n a s a dp s
fle t K a ba d, w hih s e be e i t a lve l y r s bs r t . A q a ic a a s r c u e i ra — n t c i m dd d n o n e e n—a e u t a e u s — o xil t u t r
中图分类号 : TN7 3 5 1 . 文 献 标识 码 : A 文 章 编 号 :0 0 3 l ( 0 0 0 — 3 2 0 1 0—8 92 1) 30 9—4
A e i n o a b n nd s le s d o w D s g f K — a d Ba pa s Fit r Ba e n Lo
v r ia e a i sw e e u iie o r a iegr n n d s e di e tc lm t lv a r tlz d t e lz ou di g an hil ng. The m e s e e soft e l b— a ur m nt h a rc t d fle h ia e it r s ow n i s r in 1 S a n e to O S of 一 4 5 d a 1 73 G H z pa s a d w ih t e t e fe . B nd a . s b n t he c n r r — qu n y a 4 9 G H z,i c u ng t w o RF o xilc ne t s T h e s r d r t r o s i he e c t 3 .6 n l di he t c a a on c or . e m a u e e u n l s n t pa s a s l w e ha 一 13 4 s b nd i o r t n . 5 dB. The w h e a dp s fle c up e r a o . m × ol b n a s it r o c i s an a e f 9 8 m

Ka波段滤波器加载三间隙耦合输出腔的设计

Ka波段滤波器加载三间隙耦合输出腔的设计
unf r g p c vte sde ie sn h q i ae tcr ui t oy a d f l nay i t d, r s e tv l . The b sc io m a a iis wa rv d by u ig t e e u v n ic t he r n e d a l ss meho l i e p ci ey a i
o p a iiswih ba d wit f4. utulc vte t n d h o 6% we e d sg e y usng fed a ly i eh d. I a s a s l o n t n f rt e r e in d b i l na ss m to i tly oi f u dai h d o o de e o me to h oa a K . v l p n ft e br d b nd EI Ke r y wo ds:b o d ba d;e tn d i tr ci n ky to ra n xe de n ea to lsr n; f l nay i eh d i d a l ssm t o e
关 键 词 : 频 带 ; 展 相 互 作 用 速 调 管 ; 分 析 法 宽 扩 场 文 献 标 识 码 : A 中 图 分 类 号 :N 2 T I2+. 7
DES G N I oN KA . BAND LTER FI LoADED TH REE. GAP CoUPLED oUTPUT CAVI ES TI
p r mee so eb o d b n u p tcr ut r b an d b sn q i ae t i u t h o .F l rla e h e — a o p e aa t r f h ra a d o t u ic i we eo t i e yu i g e u v l n r i t e r t cc y i e d d t r e g p c u ld t o

KA波导滤波器设计

KA波导滤波器设计

*基金项目:广东省引进创新创业团队项目“Ku/Ka双频段卫星通信收发信机及产业化”(201301D014)收稿日期:2018-03-05KA波导滤波器设计*Design of Ka-Band Waveguide Filter介绍了一种波导E 面膜片的带通滤波器,对这种滤波器进行了理论分析,采用高精度三维电磁场分析软件对电感膜片建模,并与等效电路相结合,设计了Ka 波段频带范围为29.5 GHz —30 GHz 以及27 GHz —29 GHz 两款波导带通滤波器,利用HFSS 进行仿真,给出滤波器的测试结果,测试结果和仿真结果基本吻合,允许较大范围的实际加工误差,验证了该设计的可行性和鲁棒性。

矩形波导;E 面膜片;带通滤波器A waveguide E-plane diaphragm band-pass fi lter is introduced and analyzed theoretically. The high-accuracy 3-D electromagnetic fi eld analysis software is used to model inductance diaphragm. Combined with equivalent circuit, two Ka-band waveguide band-pass fi lter prototypes at Ka bands of 29.5 GHz—30 GHz and 27 GHz—29 GHz. High Frequency Structure Simulator (HFSS) software is used to simulate and present the tested results. The results are consistent with the simulation results, which allow relatively large machining errors, and verify the feasibility and robustness of the design.rectangular waveguide; E-plane diaphragm; band-pass fi lter(1.广州程星通信科技有限公司,广东 广州 510663;2.广州海格通信集团股份有限公司,广东 广州 510663)(1. Guangzhou Starway Communications Inc., Guangzhou 510663, China;2. Guangzhou Haige Communications Group Inc., Guangzhou 510663, China)【摘 要】【关键词】贾鹏程1,王崇军2,朱淇锐1JIA Pengcheng 1, WANG Congjun 2, ZHU Qirui 1[Abstract][Key words]1 引言随着现代毫米波集成电路的发展,对结构简单、性能高、易于大批量生产的带通滤波器提出了更高的要求。

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

7 5
等效 为一 并 联 电感 。 2为 电感 膜 片 窗 口的 T 图
l )l=I )J ( e ( h
() 9
形等效 电路 , 对零厚度膜片来说 , 参考面 T 和 T 分 : 别为膜片两侧表面 , 由于结构对称性 , Z =Z 故 2 ,
在膜 片所在 的横 截面 上 , 界条件 如下 式所示 : 边
设其上 的模式电压和模式 电流分别为 、 及 ,、 1
,。 2 网络方 程成 为 : V 1=Z 1 1 l+Z22 , 1 ,

在0< < 及 <a l 2< 为电壁 , E x 故 ( )= 0 在 l< < 为磁壁 , H( ; 2 故 )=0 。 根据矢量模式函数的正变性 , 当一个横截面上 的合成场强 E ) 日 给定时, ( 和 () 各次模式的电压
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 , Q值而广泛用于微 高
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 , 以它 不 能 满 足宽 带 的设 计 要 求 。 因此 所
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 , 电感 膜 片形 成 的并 联 电感 用
图 1 薄 电感窗示意图
Z1-Z】 1 2
作为谐振器间的耦合结构, 这种滤波器结构坚 固, 制

腔体滤波器设计参数

腔体滤波器设计参数

腔体滤波器设计参数
腔体滤波器是一种常用于信号处理的滤波器,它利用腔体的共振特性来滤除特定频率的信号。

设计腔体滤波器时,需要考虑以下几个参数。

1. 中心频率:腔体滤波器的中心频率是指滤波器对信号进行滤波的中心频率。

中心频率的选择取决于所需滤波的频率范围。

对于窄带滤波器,中心频率通常选择在信号的频谱中心。

2. 带宽:带宽是指在中心频率附近允许通过的频率范围。

带宽的选择取决于所需滤波的频率范围和滤波器的应用。

较窄的带宽可以提高滤波器的选择性,但可能导致信号衰减。

3. 增益:增益是指滤波器在中心频率处对信号的放大或衰减程度。

增益可以用来调节滤波器的输出信号强度,以适应系统的需求。

4. 阻带衰减:阻带衰减是指滤波器在中心频率附近对非理想频率的信号的衰减程度。

阻带衰减的大小取决于滤波器的设计和制造质量。

5. 相位响应:相位响应是指滤波器对输入信号的相位特性的影响。

良好的相位响应可以保持信号的相位准确性,避免引入额外的相位失真。

腔体滤波器的设计参数包括中心频率、带宽、增益、阻带衰减和相位响应。

根据具体的应用需求和信号特性,可以灵活选择这些参数,
以实现滤波器的设计目标。

设计一个良好的腔体滤波器,需要综合考虑这些参数,并进行合理的优化和调整,以满足实际应用的要求。

Ka波段基片集成波导带通滤波器的设计

Ka波段基片集成波导带通滤波器的设计

Ka波段基片集成波导带通滤波器的设计衣晓洋;王朗【期刊名称】《电子设计工程》【年(卷),期】2011(19)20【摘要】Substrate integrated waveguide (SIW) is developed in recent years as a new structure for microwave transmission. In this paper, by realizing the positive and negative coupling between two coupled cavities, a cross-coupled filter for millimeter wave application is designed based on SIW technology. The Simulation results confirmed the reflection of pass-band lower than 22 dB and insertion loss better than 1.5 dB.%基片集成波导(SIW)是近年发展起来的一种新型微波传输结构。

应用基片集成波导技术,通过实现耦合腔间的正负耦合,设计了应用于毫米波的交叉耦合滤波器。

经三维电磁仿真,通带回波损耗大于22dB,最小插入损耗小于1.5dB。

仿真结果表明该滤波器具有极高的实际应用价值。

【总页数】3页(P145-147)【作者】衣晓洋;王朗【作者单位】电子科技大学物理电子学院,四川成都610054;电子科技大学物理电子学院,四川成都610054【正文语种】中文【中图分类】TN713【相关文献】1.Ka波段基片集成波导窄带带通滤波器设计 [J], 葛俊祥;李浩;杨现志;汪洁2.一种Ka波段基片集成波导功率合成器的设计 [J], 彭洋;周志平;姚思洁3.基于柔性基片集成波导技术的Ka波段功率放大器的设计和制作 [J], 朱红兵;洪伟;田玲;汤红军;陈继新;何繁繁4.基于基片集成波导馈电的Ka波段渐变缝隙天线设计 [J], 郝宏刚; 李江; 张婷; 阮巍5.Ka波段二路基片集成波导功率分配器设计 [J], 顾天呈[1];顾卫东[1]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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函数表 达式 实现所 需 的响应特 性 。通 常采 用如 公式 ( )所示 的有理传输 函数表达 式 ,它是 由传输 函数 3 的幅平方函数式 ( )来构建的。 2 波导腔体滤波器 的插入损耗可以表示为:
) 1l = 0o g 扭 ( ) 3
sk _ 散射矩阵即可得到基本单元的传输特性。
由电磁场 的基本理论可知 ,I I 和I 区边界面S 上横
向场分量相等,即:


}n l / = ,
经 计算可 以得到I I 区入波 幅度和 出波 幅度 的 和 I
对于无耗无源双端口 网络, l I f I 存在 s , + 2=
4 o 中 新 # 业 2 1 1 4 阖高 技 企 01 1

种 K 波段腔体滤波器的设计 a
李 克有
( 吉林 长 邮通 信 建设 有 限公 司 , 吉林 长春 1 0 1 3 0 2)
摘要 : 文章介绍了如何设计实现一个波导腔插片式 K 波段毫米波带通滤波器,通过在波导腔内对称插入不 a 同长度的 有 限厚度金 属 膜 片,形成 矩形 波导 的不连 续过 渡从 而 实现 带通 特性 。腔体 滤波 器的 HFS 真 结果 S仿 和矢量网络分析仪的测试结果基本吻合,能够满足实际需要 的技术指标。滤波器中心频率 3 . H ,通带宽 6G z 2
在毫米波系统 中由于波导 的传输特性优 良,在系 统体积要求不太严格的情况下,都优先考虑使用波导
器件 。尤其是在滤波器,功分器 以及耦合器等方面,
其回波损耗可以表示为:
() 1l [ , ) d =0 g 一 ( f B o1 ‘ ]
() 4
波 导器件具有损耗小,功率容量大等 电气性能 。因此 本 文的毫米波段混频后的边带抑制滤波器采用矩形波
根 据参数要 求建立 的仿 真模型和仿真 结果如 图3 和4 示。滤波器采用标准W 2 矩形波导 ,金属 片厚 所 -8 度 为0 1m . m ,长度 分别为3 8m ,4 8 m ,4 8 m , . 5 m . 1 m . l m
3 8 m 。插 片 间腔 长 分 别 为4 6 m , 4 9 m , 。5m .6m . 3 m
矩 阵表达式 :

{ .
r …
. .



} 1










其 中d
为I I 区相对 界面S 和 I 的入波 幅度 ,b

, . . } +
。 r
I . {
‘ …

¨^ l
b 为I I 区相对界面S 和 I 的出波幅度 。将所有基本单元 及基 本单元 间的波 导段按 图1 方式级联后便可 得到整 个滤波器的散射矩 阵,在文献 [] 5 中给 出了详细的 4 E2 推导过程 。
公 式 ( )中N ( )和D ( )均 为在 复 平面 内 2 P P
和 I 区形成矩形波 导的不连续过渡 。因为I I 区 的 I n I 边界上 电场及磁场的切向分量分别相等 ,求解边界面
以p =0+ j Q为 自变 量 的多项式 ,理想 的无源 网络 中 0- ,p j - 0 = Q。可以通 过逼近法找到一个 有理的传输
导插片带通腔体滤波器 。

二 、腔体 滤波器 的结构
本文采用波导腔插片式腔体滤波器结构,其结构 如 图1 示 ,即在波 导腔 内对称插 入不 同长度 的有 限 所 厚度金属膜片。

腔体滤 波器 的原 理
和其它无源 器件一样,波 导腔体滤波器也是一个
双 端 口网络 ,可 以用s 参数 来描述它 的传输特 性 。对 于一个理想 的波导腔体滤波器 网络来 说,其传输函数
度 80 0 MHz ,带外 衰减 大于 3 d 带 0 B。
关键 词 : 体 滤波 器 ; F S; 腔 H S 波导 ; 带通 滤波 器 ; 电磁 场仿 真模 型 中图分类 号 : N 1 T 73 文献 标识码 : A 文 章编 号 : 09 27 2 1 )3 04 - 2 10 - 34( 01 3- 04 0




量 }


:鬣 精 i 臻; 1 1 嚣i f
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图 6 腔 体 滤 波 器测 试 结 果
三、腔体滤 波器方针
四 、 结 论
仿真和实测 结果表 明,本文设计的波导腔插片式
的幅平方可以由公式 ( )来确定: 1
口 口口 口 口口
图 1金 属插 片是腔体 滤波 器结 构原理
u) I

() 1

在 式 ( )中 , e是滤波 器 的纹 波 系数 , 1
l 望至
I I
是滤波器的特 征函数, 缈是角频率 。如果令 C为归一 O 化 低通 原型滤波 器 的角 频率 ,当 = ( d s 时,在 l a /) r

:0 处存在截止频率 。对于线性时不变 网络 ,滤波 g c 器 的传输函数可 以表示为:
) () 2
图 2 构成腔体 滤波器基 本单元
图2 是构 成 腔 体 滤 波 器 的 基 本 单 元 , 因 为 金 属 膜
片 的厚度为t ,可 以将 I 区看作一段矩形波 导,因此I I
腔体滤波器能够满足一般毫米波前端的需求 。当中心
频率为3 .G z 6 2 H ,通 带宽度8 0 H 时,具有2 B 内插 0M z d带
损、小于15 B . d 的驻波系数和中心频率 I0 M z b  ̄ O 0 H P d 于 3 d 的带外衰减 。o 0B
参考文献
图 3 腔 体 滤 波 器 电磁 场 仿 真 模 型
4. 6 m 6m
【 吕文 中, 1 】 孙建 , 梁飞, 刘坚.低插损 同轴型微波介质滤波 器
的设计 【.电子元件与材料 ,04 ( 的 2 】 应用 【.电子科技 ,05 ( ) I 】 2 0 ,9 .
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