Ka波段窄带带通滤波器研究
K波段基片集成波导带通滤波器的设计
K波段基片集成波导带通滤波器的设计
李尚生;陈佳林;于晶;杜磊;陈如山
【期刊名称】《海军航空工程学院学报》
【年(卷),期】2010(025)003
【摘要】基片集成波导(Substrate Integrated Waveguide,SIW)是一种低插损、低辐射、高品质因素的导波结构.文章利用基片集成波导技术设计了一种K波段带通滤波器,其中心频率为19.4 GHz,相对带宽为7.48%,插损小于1 dB,该滤波器具有体积小、重量轻、易于加工和集成等优点.
【总页数】3页(P289-291)
【作者】李尚生;陈佳林;于晶;杜磊;陈如山
【作者单位】海军航空工程学院,电子信息工程系,山东,烟台,264001;海军航空工程学院,电子信息工程系,山东,烟台,264001;海军航空工程学院,电子信息工程系,山东,烟台,264001;南京理工大学,通信工程系,南京210094;南京理工大学,通信工程系,南京210094
【正文语种】中文
【中图分类】TN713
【相关文献】
1.一种新型X波段基片集成波导双模带通滤波器 [J], 秦培元;石小林;梁昌洪;吴边
2.Ku 波段基片集成波导带通滤波器的设计 [J], 张静;尹治平;杨军
3.X波段基片集成波导带通滤波器的设计 [J], 赵毅;王玲
4.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
5.Ka波段基片集成波导带通滤波器的设计 [J], 衣晓洋;王朗
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Ka波段LTCC基片集成圆腔滤波器设计
Ka波段LTCC基片集成圆腔滤波器设计吴欢;陈建荣;贾文强;张晓阳【期刊名称】《电子元件与材料》【年(卷),期】2016(35)6【摘要】将低温共烧陶瓷(LTCC)技术与基片集成波导圆腔(SICC)技术相结合,设计了一个Ka波段的四阶带通滤波器.该滤波器在28.25～30.25 GHz的通带内,插入损耗小于1.3dB,回波损耗大于31 dB,LTCC多层基板布线的特性使得SICC谐振腔滤波器从二维平面走向三维立体,在保持滤波器高性能的同时大大缩小了尺寸,并且谐振模TM010模的选用以及共面波导探针形式的输入输出,进一步减小了滤波器的体积,最终尺寸仅为3.5 mm×3.5mm×1.152 mm,与传统同类型的平面滤波器相比较,所占基板面积减小了50％以上.【总页数】4页(P88-91)【作者】吴欢;陈建荣;贾文强;张晓阳【作者单位】空间电子信息技术研究院,陕西西安710100;空间电子信息技术研究院,陕西西安710100;空间电子信息技术研究院,陕西西安710100;空间电子信息技术研究院,陕西西安710100【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.Ka波段基片集成波导罗特曼透镜多波束阵列天线 [J], Xue Fei;Lang Huaqing;Yang Lina3.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4.一种LTCC小型化双重折叠1/4模基片集成波导滤波器设计 [J], 周建;朱永忠;刘子豪;段晓曦5.微型化Ka波段环形带线谐振腔LTCC带通滤波器 [J], 张祥军;滕道祥;袁云因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
一种小型化微波宽带带通滤波器及其工程设计分析
一种小型化微波宽带带通滤波器及其工程设计分析一种小型化微波宽带带通滤波器是无线通信系统中不可缺少的组成部分，它被广泛应用于移动通信、卫星通信、雷达系统等领域。
随着无线通信技术的不断发展，对于滤波器的性能要求也越来越高，尤其是在频率范围广、尺寸小、损耗低等方面。
小型化微波宽带带通滤波器的研究和设计显得尤为重要。
本文将介绍一种小型化微波宽带带通滤波器的工程设计分析，包括其基本原理、设计方法和性能分析等内容。
一、滤波器的基本原理微波宽带带通滤波器的基本原理是利用线路中的电容和电感，通过组合调节元件的参数实现对特定频率范围的信号进行选择性通过或抑制。
在频率范围广的情况下，需要采用多级串联或并联的方式来实现滤波效果。
二、设计方法针对小型化微波宽带带通滤波器的设计，需要考虑以下几个关键因素：频带选择、滤波器结构、元件选择和匹配网络设计等。
1. 频带选择首先需要确定滤波器所需的工作频带范围。
在选定频带范围后，可以通过频带中心频率和带宽的选择来确定滤波器的参数。
2. 滤波器结构常见的微波宽带带通滤波器结构包括腔体滤波器、微带滤波器、分布式滤波器等。
根据具体的应用场景和性能要求，选择合适的滤波器结构。
3. 元件选择在滤波器的设计过程中，需要选择合适的微波元件来实现所需的滤波效果，包括电容、电感、微带线等元件。
4. 匹配网络设计对于小型化微波宽带带通滤波器来说，匹配网络设计尤为重要。
合理的匹配网络设计可以有效降低滤波器的损耗和增加通频带的平坦度。
三、性能分析小型化微波宽带带通滤波器的性能分析通常包括通频带插入损耗、阻带衰减、群延迟、带宽和波纹等参数，以此来评估滤波器的性能。
1. 通频带插入损耗通频带插入损耗是衡量滤波器性能的重要指标之一，它影响着滤波器的传输效率。
在设计过程中需要尽量降低通频带插入损耗。
2. 阻带衰减阻带衰减是滤波器阻止非期望信号传输的能力，它与滤波器的拒绝带宽直接相关。
通常情况下，需要在设计中充分考虑阻带衰减的要求，以确保滤波器能够有效抑制非期望信号的传输。
一种小型化微波宽带带通滤波器及其工程设计分析
一种小型化微波宽带带通滤波器及其工程设计分析小型化微波宽带带通滤波器是一种可以在微波频段内传输信号的滤波器。
它能够滤除带外频率的信号，同时将目标频率范围内的信号传输。
对于一些微波通信以及雷达系统等应用而言，这种滤波器非常重要。
在设计这种小型化微波宽带带通滤波器时，需要考虑到许多因素，例如滤波器的带宽、中心频率以及插入损耗等。
选择一个适当的滤波器结构是非常重要的。
常见的微波滤波器结构包括腔体滤波器、微带滤波器以及谐振陷波器等。
在选择结构时需要考虑到滤波器的尺寸、损耗以及带通特性等因素。
在设计过程中，需要利用传输线、耦合器、衰减器以及谐振陷波器等元件来构造滤波器。
传输线是滤波器的主要组成部分，它用于传输信号，并且可以通过改变其长度和宽度来调节滤波器的中心频率。
耦合器用于在滤波器不同的部分之间传输能量，以实现滤波器的带通特性。
衰减器用于降低滤波器的插入损耗，以提高滤波器的性能。
谐振陷波器可以用于抑制滤波器的不需要的频率。
在微波滤波器的工程设计中，需要进行大量的仿真和优化。
利用电磁仿真软件，可以对滤波器进行模拟，从而确定各个参数的取值。
优化是一个迭代的过程，通过不断调整参数，并进行仿真测试，来寻找最佳的滤波器设计。
材料的选择也是非常重要的。
微波滤波器通常使用低损耗的材料，例如陶瓷、氮化硅和聚四氟乙烯等，以减少滤波器的损耗。
小型化微波宽带带通滤波器在现代通信系统中具有重要的应用价值。
通过合理选择结构、优化设计以及选用合适的材料，可以实现高性能的滤波器。
未来，随着技术的不断发展，小型化微波宽带带通滤波器的设计和应用将会更加广泛。
一种小型化微波宽带带通滤波器及其工程设计分析
一种小型化微波宽带带通滤波器及其工程设计分析微波宽带带通滤波器是一种常用于微波通信系统中的重要器件，它能够帮助系统过滤掉不需要的频率信号，保证通信的质量和稳定性。
随着通信技术的发展和应用需求的变化，对微波滤波器的要求也越来越高，需要具备小型化、宽带化、高性能等特点。
设计一种小型化微波宽带带通滤波器成为了当前的研究热点之一。
一种小型化微波宽带带通滤波器的工程设计分析可以从以下几个方面展开：滤波器的基本原理、设计流程、实现方法以及性能分析。
一、滤波器的基本原理微波宽带带通滤波器的基本原理是利用谐振腔和传输线的组合，在一定频率范围内通过所需的信号并抑制其他频率的信号。
通常，微波宽带带通滤波器可以采用谐振腔和传输线的串联结构，利用传输线耦合谐振腔来实现宽带带通特性。
谐振腔可以起到“滤波”的作用，而传输线则可以起到“耦合”和“传输”信号的作用。
二、设计流程1. 参数选取：确定滤波器的工作频段和带宽，选择合适的介质材料和工艺工艺参数；2. 原理分析：根据所选取的参数，进行原理分析和初步设计，明确谐振腔的结构和传输线的拓扑结构；3. 参数计算：利用电磁场理论，进行谐振腔和传输线的参数计算，包括长度、宽度、间距、绝缘层厚度等；4. 参数优化：根据计算结果进行参数优化设计，得到初步设计方案；5. 精确仿真：利用电磁场仿真软件进行精确仿真分析，验证设计方案的可行性和性能；6. 制作加工：根据仿真结果，确定PCB板的制作工艺和加工参数，进行加工制作；7. 测试验证：将制作好的微波带通滤波器进行测试验证，检测其实际性能和特性。
三、实现方法小型化微波宽带带通滤波器可以采用微带线、共面波导、插入导体、同轴线等不同的实现方法。
微带线和共面波导是应用较为广泛的制作方法。
微带线是利用介质基板上的金属线来实现传输线结构的，可以实现小型化设计；而共面波导是将信号线和地线置于同一平面上，传输线结构更加紧凑。
四、性能分析小型化微波宽带带通滤波器的性能分析可以从以下几个方面展开：带通特性、损耗特性、抑制特性、稳定性等方面。
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【 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
Ｚ＝０ ０ ５ Ｄ，代入以上各式，可以算出是关于频率 的关系
式 ，利 用 该 表 达 式 ，令 ０ 取 不 同 的值 ，得 到 一 组 的 值 ， 得 ２
器 ， 初 原 型 来源 于 Ｃ ｍ ａ ｉｏ ｅｗ ｅ ｕ Ｂ ｎ ｌ ｓ ｉａ 最 ｏ ｐ ｒ ｓｎＢ ｔ ｅ ｎＫ － ａ ｄＣ ａ ｓ ｃ ｌ
ａ ｄ Ｃ ｏ ｓ Ｃ ｕ ｌ ｄ ￣ ｃ ｏ ｔ ｉ ａ ｒ ｉ ｉ ｔ ｒ 。在 此 设 ｎ ｒ ｓ — ｏｐ ｅ ｄ ｒ ｓｒ ｐ Ｈ ｉｐ ｎ Ｆ ｌ ｅ ｓ ｉ
根 据 参 考 文 献 中 的对 电 磁场 奇 偶 次 模 的 理 论 分 析 ，可 以 对 图 １中 的等 效 电路 进 行 分 析 。
计 中 ，采 用 相 对 介 电常 数 为 ２ ２的 Ｒ ／ ８０介 质 基 片 ，微 带 ． Ｔ５８
线导带采用 ３ 厚 的金 ，宽度 为 ０ ２ ． 毫米 。
．
到 图 ２ 。
波段 的极 高频 窄带带通滤波器 。
（ ）发夹 型结 构谐振 腔 二
发夹型结构是 一种小型化 的滤波器结构 ，被广泛的研究 和使用 。Ｃ ｉｔ ｌａ ｄＦ ａ ｋ １６首先将半波长谐振器折叠起 ｒ ｓａ ｎ ｒ ｎ ｅ 来，形成一个 字形结构 ，称作 Ｈ ｉｐ ｎ谐振腔 。由微带线 ａｒ ｉ
２１ ０ ０年 第 ５期 （ 第 １ ９期 ） 总 ２
大 众 科 技
ＤＡ ＺＨｏＮＧ ＫＥ Ｊ
Ｎｏ ５， ０１ ． ２ ０
（ ｕ ｌ ｉｅｙＮ ．２ ） Ｃ ｍｕａ ｖ ｌ ｏ１ ９ ｔ
Ｋ ａ波段 窄带带通滤波器研 究
苏渊ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
（ 电子科技 大学，四川 成都 ６ ０ ５ １０ ４）
【 稿 日期 】２ １— ３ ０ 收 ００ ０— ５
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图 ３ 滤 波 器初 始 结 构 及 其 仿 真 曲 线
【 作者 简介】苏渊红 （ ９６ ） １８ 一 ，男 ，电子科技 大学电路 与 系统硕 士研 究生 ，研 究方向为射频与微波 电路研 究设计 。
．
３１．
在优化过程中，将主要针对谐振腔宽度 Ｃ ，改变谐振腔长 度Ｌ 。上下谐振腔 间距 ｄ ，谐 振腔之 间距 离 ｗ 、ｂ这几个变量 进行一些探索 ，寻求这些参数 的变化 与滤 波器波形的关系 ， 并最终得到一个 比较好的仿真 曲线 。由于 该过程 比较繁琐 ， 在此 ，只列举 ２ 比较有代表意义 的参数作说 明。 个
【 摘 要 】为 了避免频域 日益拥挤 带来的通信 串扰 ，提 高通信 质量 ，高选择性的滤波 器被广泛地 关注和使 用，并成 为通信
系统 中至 关重要的 器件。文章基 于发 夹型谐振腔 ，设计 了工作 于 Ｋ 波段 的窄带带通 滤波 器，并对 其进行 了不断地优 化和改进 。 ａ 在此过程 中，发现 了一种可 以压制 Ｓ ｌ的方法。最终得到 的滤波器各 项指 标较 好 ，且体积较小 ，在 同类滤波器 中具有一定的优 ｌ
２１
从图 ２可以看 出，等 效电路 计算 出的 曲线为一个带通 滤 波器 。该 图是在 厶：Ｇ：ｃ ：１ １ 的情 况下得到 的，实际中这
几个 元件 的值 会 很 小 ，得 到 的中 心 频 率 会 相 应 的提 高 。同 时 ，
这个 波形是在单一 的谐 振腔 的条件下 得到的 ，故带 宽很小 。 当多个谐振腔共 同工作 ，通过仿真 软件对各 自的耦合 关系进
行 调 整 ， 让 它 们 之 间 的 耦 合 关 系 调 整 的 比较 好 ，就 可 以将 带
几
图 １ 发 夹 型谐 振 腔 等 效 电路
宽拓 宽，同时达到其它性 能的要求 。
（ ）交 叉 匹配发 夹形 极 高频 窄带 带通 滤波 器 三
发夹型 结构作为一种紧 凑型的结构 ，在滤 波器设计 中被 广泛使用 ，并延伸 、变化 出 了很多新 的结 构。本文 中的滤波