多模谐振器的研究及其在滤波器与双工器中的应用
基于多模谐振器的超宽带滤波器设计
基于多模谐振器的超宽带滤波器设计
莫梓续;李荣强
【期刊名称】《成都信息工程大学学报》
【年(卷),期】2022(37)2
【摘要】基于多模谐振器理论设计一款结构新颖的超宽带(ultra wide band,UWB)带通滤波器,通过在传统的双模谐振器上加载阶跃阻抗枝节得到。
该滤波器尺寸为23.8 mm×9.7 mm,测试的3 dB带宽范围为2.60~10.62 GHz,相对带宽约为121%,中心频率6.61 GHz处的插入损耗为-2.1 dB,通带内群延时小于0.78 ns。
此外,滤波器的上下阻带均能产生传输零点,有效地提高了滤波器的频率选择性。
该滤波器适宜用在超宽带系统中。
【总页数】4页(P144-147)
【作者】莫梓续;李荣强
【作者单位】成都信息工程大学电子工程学院
【正文语种】中文
【中图分类】TN713.5
【相关文献】
1.基于折叠枝节加载多模谐振器的超宽带滤波器
2.一种基于多模谐振器的超宽带带通滤波器设计
3.基于多模谐振器的超宽带滤波器设计
4.基于多模谐振器的超宽带滤波器研究
5.基于微带三模谐振器的超宽带带通滤波器设计
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谐振器简介介绍
热处理与冷加工
通过严格控制温度、压力 和时间，对材料进行热处 理和冷加工，以获得所需 的物理性能和机械强度。
制造流程与设备
清洗与切割
光刻与刻蚀
使用等离子清洗设备对基材进行清洗，去 除表面污垢和杂质，然后使用切割设备将 基材切割成所需大小。
通过光刻技术将设计好的图案转移到基材 表面，然后使用刻蚀设备将图案刻蚀到薄 膜中。
镀膜与去膜
封装与测试
在薄膜表面镀上所需的金属膜，以实现电 极功能，然后使用去膜剂将多余的金属膜 去除。
将谐振器封装在密封的容器中，然后进行 性能测试和校准，以确保其符合设计要求 。
品质检测与控制
外观检测
检查谐振器的外观是否平整、光滑， 无划痕、气泡等缺陷。
性能测试
对谐振器的频率、品质因数、温度稳 定性等性能指标进行测试和评估。
CHAPTER 05
谐振器的未来展望与建议
技术发展与市场需求的预测
总结词
未来谐振器市场需求将持续增长，而技术发 展将推动产品性能提升和成本降低。
详细描述
随着科技进步和电子设备小型化、高性能化 的发展，谐振器市场需求将持续增长。同时 ，新技术的发展将推动谐振器产品性能提升 和成本降低，为市场提供更多选择和更优质 的产品。
提高产品性能与降低成本的建议
要点一
总结词
要点二
详细描述
提高产品性能和降低成本是谐振器发展的关键，可以通过 材料创新、工艺改进和生产自动化等方式实现。
1. 材料创新：探索和开发新型材料，提高谐振器的性能和 稳定性。2. 工艺改进：不断优化生产工艺，提高生产效率 和产品质量。3. 生产自动化：采用自动化生产线和智能制 造技术，降低生产成本和提高生产效率。
多谐振荡器作用(一)
多谐振荡器作用(一)多谐振荡器作用什么是多谐振荡器？多谐振荡器是一种电子滤波器，其设计旨在产生多个频率的振荡信号。
具体来说，多谐振荡器可以输出多个正弦波，这些正弦波在频率上略有差异。
多谐振荡器的作用多谐振荡器在许多领域都有着广泛的应用。
以下是一些典型的应用场景：1. 通信系统多谐振荡器可用于调制通信信号，以实现不同频率信号之间的传输。
例如，在无线电广播中，多谐振荡器被用作频率调制器以产生广播信号。
2. 声音合成多谐振荡器可以用来合成声音，例如合成音乐或语音。
通过调整多谐振荡器的频率，可以模拟不同音高的声音。
3. 信号处理多谐振荡器广泛应用于信号处理领域，例如用于图像处理中的灰度定标。
同时，在过滤掉信号中的噪声或不需要的频段方面，多谐振荡器也有着非常重要的应用。
4. 仪器测量多谐振荡器同样也可以用于制作仪器，例如频率计或信号源。
由于它可以生成不同频率的正弦波，因此可以轻松地测试和分析不同的电路元件。
总结综上所述，多谐振荡器具有非常广泛的应用领域。
从通信到音乐，再到信号处理和仪器测量，多谐振荡器都扮演着非常关键的角色。
随着技术的不断进步，相信多谐振荡器的应用领域还将进一步扩展和拓展。
多谐振荡器的原理多谐振荡器的工作原理基于反馈电路。
简单来说，其中一个电路元件的输出通过电路的其余部分反馈到输入端，不断地循环，从而产生振荡。
在具体设计多谐振荡器时，需要选择合适的电感、电容和放大器来生成所需的频率。
同时，还需要注意电路的稳定性和耐受能力。
多谐振荡器的应用示例具体来讲，以下是一些多谐振荡器的应用示例：•声音合成器：当多个正弦波以不同的频率和幅度唤起时，可以合成一个逼真的人声或者乐器音效。
•信号发生器：可以生成不同频率的信号，以用于测试或调整电路，或在混音台和音频生产方面产生不同的音调。
•仪器测量：多谐振荡器也常用于仪器测量，例如高精度频率计、光谱仪、电子滤波器等等。
结论总的来说，多谐振荡器扮演着重要的角色，无论在正常通信还是在卫星和深空通信方面。
基于介质谐振器的滤波器研究
基于介质谐振器的滤波器研究作者：高婷来源：《数码设计》2020年第02期摘要：本文利用对比法和仿真法介绍了一种采用简单圆柱谐振器的四模介质谐振器滤波器，以实现不同的、高效的滤波功能。
在四模谐振器的基础上，设计、仿真并制作了四极单腔滤波器。
此外，还介绍了一种新型双模介质谐振器滤波器，该滤波器采用沿其轴线切成两半的同一圆柱谐振器。
与传统的介质谐振器滤波器相比，本文提出的介质谐振器滤波器明显改良尺寸和提升质量，在无线和卫星应用方面有广泛的前景。
关键词：介质谐振器;滤波器;四模中图分类号：TN713; 文献标识码：A; 文章编号：1672-9129（2020）02-0055-01Abstract： In this paper， a four-mode dielectric resonator filter with a simple cylindrical resonator is introduced by contrast method and simulation method to achieve different and efficient filtering functions. Based on the four-mode resonator， a quadrupole single-cavity filter is designed，simulated and fabricated. In addition， a new type of two-mode dielectric resonator filter is introduced， which USES the same cylindrical resonator cut in half along its axis. Compared with the traditional dielectric resonator filter， the dielectric resonator filter presented in this paper has improved size and quality significantly， and has a broad prospect in wireless and satellite applications.Key words： dielectric resonator; Filter; Four modules引言：介质谐振器滤波器主要应用在卫星和基站技术中，它通常用作单模、双模、三模和四模谐振器，使用双模或更高阶运行模式的动机主要基于尺寸缩减效益，这是卫星系统等应用考虑的一个重要因素。
双模式滤波器的设计及应用
双模式滤波器的设计及应用双模式滤波器（dual-mode filter）是一种能够同时实现低通滤波和带通滤波的滤波器。
它们通常被用于通信领域中的基带滤波器和射频前端滤波器中。
本文将介绍双模式滤波器的设计及其应用。
一、双模式滤波器基本原理双模式滤波器的基本原理是将一个低通滤波器和一个带通滤波器结合在一起。
这种滤波器的电路结构通常采用共振回路和带阻回路进行组合。
下图是一个双模式滤波器的示意图：如图，双模式滤波器由三个电容和两个电感组成。
其中，C1和L1、C2和L2分别组成带通和带阻回路，C3和L1、C3和L2共同组成了低通回路。
当信号通过双模式滤波器时，它会同时被所有三个回路所影响。
在某些频率下，带通回路和低通回路的共振频率会重合，此时双模式滤波器具有低通和带通两种滤波特性。
二、双模式滤波器设计方法双模式滤波器的设计方法可以分为仿真设计和实际电路设计两种方法。
1.仿真设计在仿真设计之前，我们需要明确双模式滤波器的滤波特性，例如想要实现的通带和抑制带宽，中心频率和滚降特性。
其中，中心频率f0的位置由带通回路和低通回路的谐振频率决定，滚降特性由电路元件参数和电路拓扑结构决定。
在仿真设计中，可以使用电路仿真软件进行仿真。
具体步骤如下：（1）选择必要的元件参数。
例如，根据所需的中心频率和滚降特性选择电容和电感的数值。
（2）根据元件参数设计电路拓扑结构。
根据电路特性将带通回路、低通回路和带阻回路组合在一起。
（3）进行仿真。
使用电路仿真软件进行仿真，并通过结果来调整元件组合。
如果仿真结果符合我们的要求，那么就可以考虑将电路用于实际应用。
2.实际电路设计实际电路设计方法是通过选择标准电容和电感进行设计。
一般情况下，选择标准电容和电感的方法是使用L-C级联或者Π型电路设计。
（1）L-C电路设计关于电感选取，我们可以先选取标准电感，再根据要求进行串/并联。
对于电容的选取，同样要根据要求选取标准电容。
对于共振频率的选取，我们首先需要知道二阶滤波器的中心频率f0，然后计算共振电感值L和电容值C。
rlc谐振的工程应用
rlc谐振的工程应用RLC谐振是电路中一种非常重要的现象，它具有广泛的工程应用。
在本文中，我们将会介绍一些常见的RLC谐振的工程应用，并探讨它们在现代电子技术中的重要性。
1. 无线电频率选择器RLC谐振电路在无线电频率选择器中得到广泛应用。
无线电频率选择器的主要功能是从无线电信号中选择所需的频率，而抑制其他频率，从而实现信号的处理。
在无线电频率选择器中，RLC谐振电路被用作带通滤波器，它可以选择一定范围内的频率，而滤除其他频率。
2. 音频放大器RLC谐振电路在音频放大器中也得到广泛应用。
在音频放大器中，RLC谐振电路被用作电源滤波器。
由于电源中会存在各种噪声和干扰，这些噪声和干扰会影响音频信号的质量。
因此，使用RLC谐振电路作为电源滤波器可以滤除这些噪声和干扰，从而提高音频信号的质量。
3. 医学成像在医学成像中，RLC谐振电路被用作磁共振成像（MRI）中的谐振器。
MRI是一种非常重要的医学成像技术，它通过对人体内部的原子核进行激发和探测，来生成高质量的图像。
在MRI中，RLC谐振电路被用来产生磁场，并对激发和探测的信号进行谐振放大。
4. 电子计算机在电子计算机中，RLC谐振电路被用作时钟电路。
时钟电路是电子计算机中非常重要的组成部分，它可以为计算机提供稳定的时钟信号，从而同步计算机中各个部件的操作。
在时钟电路中，RLC谐振电路被用作晶振电路，它可以产生稳定的振荡信号，从而为计算机提供稳定的时钟信号。
总之，RLC谐振电路在现代电子技术中扮演着非常重要的角色，它有着广泛的工程应用。
通过学习RLC谐振电路的原理和应用，我们可以更好地理解现代电子技术的工作原理，并为我们的工程设计提供更好的支持。
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多模谐振器的研究及其在滤波器与双工器中的应用无线通信技术发展迅猛,已经渗透到各个领域。
无线通信技术给
我们的生活带来了极大便利的同时,也使得频谱资源日益紧张。
因此,为了保证通信的质量,对微波器件的性能指标提出了更高的要求,给
广大的射频工程师也带来了更大的挑战。
微波滤波器作为最重要的微波选频器件,在解决频谱资源紧张、提高通信质量等方面,发挥着巨大的作用。
小型化、低成本、易集成、低插损、高选择性和宽阻带等优良特性成为了滤波器研发人员追求的目标。
为了进一步提高无线通信系统的集成度和兼容性,形式多样的多通带滤波器、超宽带滤波器也
不断地被研发出来。
在多通带滤波器及超宽带滤波器的设计中,为了
减小滤波器的电路尺寸,最直接有效的手段就是减少谐振器的数目,
而双模谐振器、三模谐振器乃至多模谐振器就可以达到这样的效果。
多模谐振器拥有多个相互独立的谐振模式,可以用来取代两个、三个
甚至多个单模谐振器。
另外,多模谐振器还具有高性能、低成本的特点。
本文从已发表的多模谐振器出发,提出了几种新型的多模谐振器,并将它们应用到了双通带、三通带、四通带、超宽带滤波器以及多通道双工器的设计中,取得了良好的效果。
本文的工作主要包括以下几
个方面:1.系统地研究了一般结构多模谐振器及对称结构多模谐振器
谐振特性的分析方法。
对常见的几种基本谐振单元和典型多模谐振器进行了详细地分析,并给出了谐振频率求解公式。
系统地研究和总结
了微波滤波器、双工器的设计方法,并基于C#编程语言开发了一款交叉耦合滤波器综合小程序。
该部分内容为后续的工作奠定了理论基础。
2.提出了一种新型的枝节加载环形四模谐振器,通过奇偶模分析方法对该谐振器的谐振特性进行了详尽地分析,给出了每个谐振模式对应谐振频率的计算公式。
应用该谐振器结构,设计了两款中心频率和带宽均独立可控的双通带滤波器。
在第二款双通带滤波器的设计中,引入了源和负载耦合,增加了两个通带之间传输零点的个数,提高了通
带之间的隔离度。
在提出的环形四模谐振器基础上,增加了一个中心枝节加载双模谐振器结构,形成了一种新型的六模组合谐振器。
应用该六模组合谐振器设计了一款中心频率和带宽均独立可控的三通带
滤波器,该三通带滤波器和设计的双通带滤波器相比增加了一个通带,但是其电路尺寸基本没有增加。
3.为了克服均匀阻抗多模谐振器高次谐波不易调控的缺点,提出了一种新型的阶梯阻抗枝节加载四模谐振器。
基于该阶梯阻抗枝节加载四模谐振器设计了一款高性能宽阻带双通带滤波器。
在设计中引入了源和负载耦合,增加了通带之间传输零点的数量,提高了通带间的隔离度;通过适当地改变阻抗比和电长度比,使得阻带高于20 dB抑制的频带范围达到了第一通带中心频率的4.3倍。
在阶梯阻抗枝节加载四模谐振器的基础上,通过增加一个/两个中心枝节加载双模谐振器的方法,形成了阶梯阻抗六模/八模组合
谐振器,并将它们分别应用到了三通带滤波器和四通带滤波器中,验
证了提出的阶梯阻抗多模组合谐振器的性能。
4.提出了一种对称结构新型多枝节加载环形谐振器。
由于该结构具有对称性,应用奇偶模方法对其谐振特性进行了详尽地分析,并给出了奇偶模谐振频率求解公式和设计图。
通过合理调整该谐振器各个谐振模式对应频率的大小,
将它们平均分配到了通带范围内,设计了一款相对带宽高达110%的超宽带滤波器。
设计中,采用交指型耦合馈线对滤波器进行馈电,并首次采用了多区域DGS结构,增强了馈电强度,同时可以通过改变各个DGS 区域的面积及位置提升通带的平坦度。
5.应用提出的一种枝节加载四模谐振器设计了两个工作频率不同的双通带滤波器,并设计了连接两个双通带滤波器的匹配网络,构成了一款四通道双工器。
四模谐振器的应用使得该双工器结构中仅用了两个相同类型的谐振器就构成了四个通道,极大地缩减了谐振器的数量及双工器的尺寸。
该四通道双工器与传统的四工器相比,结构更加紧凑,设计步骤更加灵活。
并对多模谐振器、多通带滤波器在双工器及多工器中的应用有一定的指导意义。