基于沙漏形人工表面等离激元和交指电容结构的双频滤波器设计

本文提出了一种在共面波导(coplanar waveguide,CPW)上加载沙漏形人工表面等离激元(spoof surface plasmon polaritons,SSPPs)和交指电容结构的双通带滤波器.首先,在共面波导传输线上引入了沙漏形SSPP单元结构和交指电容结构,以获得高分数带宽、低插损的通带特性.然后,通过加载交指电容环路谐振器激发陷波,形成双通带滤波器.仿真结果表明,所提出的双通带滤波器具有良好的上边带抑制和双通带滤波性能.两个通带的相对带宽分别为46.8%(1.49—2.40 GHz)和15.1%(2.98—3.63 GHz),可在4.77—7.48 GHz的范围内实现超过—40 dB的抑制,且可通过改变相应的结构参数独立调控两个通带的上、下截止频率.为深入了解双通带滤波器的工作原理,给出了相应的色散曲线和电场分布、LC等效电路分析.最后,根据优化后参数数值,加工出滤波器原型实物.实验结果与仿真结果吻合良好,由此表明提出的双通带滤波器在微波频率的集成电路应用中具有重要意义.     

声表面波低插入损耗滤波器的研制(Ⅱ)──横向耦合谐振滤波器

目前移动通讯设备对窄带低插损高阻带抑制的滤波器有极大需求，而横向模式耦合谐振滤波器是实现这些性能的最佳方案之一。在理论上，本文应用陈东培和Hartmann等提出的耦合模理论模型对这种滤波器进行了分析设计；在实验上，以ST石英为基底材料，设计制作了152．55MHz频率的器件，器件性能接近目前国外已报道同类器件的水平，最低插损达2．7dB，阻带抑制约60dB，相对带宽0．5%~0．75％。，并能获得平坦的通带。     

具有陷波电路结构的P波段低温低噪声放大器

该文的工作是设计和制作了一种具有陷波电路结构的P波段低温低噪声放大器。在低温75K环境下,工作频段为250-350MHz的范围内,该低温低噪声放大器具有优异的性能,噪声系数小于0.4dB,增益为14.4dB,增益平坦度小于0.05dB,输入反射损耗S11<-20dB,输出反射损耗S22<-20dB。同时在工作频段外的高温超导滤波器寄生通带内,该低温低噪声放大器成功实现了传输陷波响应,加强了系统对前端高温超导滤波器产生的寄生通带的衰减和抑制。     

一种带有陷波单元的高温超导滤波器设计

提出了一种带有陷波单元的新型高温超导滤波器设计结构,在输入、输出馈线附近设置陷波单元对特定频率产生陷波作用,在滤波器的传输特性上成传输零点,提高了滤波器设计的灵活性,基于这种新型结构设计了高边缘陡峭度滤波器和邻频双通带滤波器.     

基于半导体光放大器的通带与阻带相互切换的全光微波滤波器

为了满足光纤射频链路和相位阵列人线应用要求,提出并实验验证了基于半导体光放大器(SOA)的全光微波滤波器,该结构利用SOA的放大自发辐射的交义增益调制(XGM)原理,可以实现通带和阻带的相互切换.它是基于由SOA和可调谐窄带光学滤波器构成的光纤延时环,利用SOA的放大自发辐射谱的交义增益调制产生负系数.当可调谐窄带光学滤波器的中心波长对准激光器的波长时,可获得一个高Q的带通滤波器频率响应;当可调谐窄带光学滤波器的中心波长偏离激光器波长一定量时,可获得陷波宽度较窄和通带相对较平的陷波滤波器频率响应.此结构通过调节可调谐窄带滤波器的中心波长可实现高Q与通带相对较平的陷波频率响应的切换.     

采用四分之一波长谐振器的P波段高温超导滤波器研制

本文采用四分之一波长螺旋型谐振器设计并制作了6节P波段高温超导滤波器.谐振器一端开路,另一端与接地块连接实现短路.接地块与封装盒的盒壁之间通过点焊硅铝丝进行连接.通过电磁场仿真分析了硅铝丝的数量对滤波器性能的影响.滤波器未经调谐的测试结果与仿真结果符合得很好,其通带内最小插损仅为0.07dB,反射损耗优于17.9dB,且第一个寄生通带位于基频中心频率的三倍处.表明通过硅铝丝点焊实现接地的方法对滤波器性能的影响很小,且采用四分之一波长谐振器可以有效抑制二倍频.     

UHF波段宽阻带高温超导滤波器设计

在分析电容加载的微带线谐振器模型的基础上,提出一种基于叉指电容、块状电容和弓形折线电感的新颖谐振器,其第一谐频位于5.6f_0外。利用该谐振器,在28mm×12mm×0.5mm的YBCO/MgO高温超导基片上设计制作了4节超导滤波器,中心频率为500MHz,相对带宽为1%。测试结果表明该滤波器具有优异性能,带内插损小于0.3d B,反射损耗优于15d B,通带与5.6f_0处寄生通带之间的抑制度大于75d B,实现了宽阻带和高抑制度的带外抑制特性。     

低射频窄通带高温超导滤波器设计

本文在双面YBCO高温超导薄膜上设计了12节低射频窄通带超导带通滤波器.中心频率385MHz,相对带宽1.3%,考虑到窄带滤波器对衬底介电常数的敏感性,采用MgO基片以避免基片孪晶造成的介电常数非均匀性带来的影响.为了能在不大于2英寸的基片上制备出如此低频的高性能超导滤波器,设计中选用了1/4波长的螺旋形谐振结构.设计结果的带边陡峭度达到了50dB/MHz,带内插损小于0.014dB,带外抑制达到100dB,二倍频处抑制度优于130dB.     

高温超导窄带广义切比雪夫函数滤波器

提出了一种用于高温超导滤波器制作的新结构——窄带广义切比雪夫函数高、低通滤波器级联方式．该方式利用高温超导低插损特性，可以有效地降低极陡峭广义切比雪夫函数低通、高通滤波器的带边频滚降．依靠高、低通滤波器级联方式构建新形式的窄带极陡峭低插损高温超导滤波器．并与已有高温超导滤波器进行了比较分析．     

WCDMA系统用窄带高温超导滤波器设计

本文在耦合矩阵的基础上设计了一个适用于WCDMA系统的12节窄带高温超导带通滤波器.滤波器基于镀有双面YBCO超导薄膜的蓝宝石基片设计,尺寸为47.54mm×18.12mm,中心频率为1940MHz,相对带宽为0.5%.滤波器采用具有非相邻耦合较弱特点的双层环带结构谐振器,抑制了不可控传输零点的出现.设计结果显示高频端和低频端的通带带边陡峭度分别达到了27.3dB/MHz和30dB/MHz,带内插损小于0.07dB,带外抑制达到100dB.本文同时讨论了交叉耦合对滤波器性能的影响.     

基于一维耦合腔光子晶体的声光可调谐平顶滤波器的研究

本文利用一维耦合腔光子晶体,提出了一种声光可调谐平顶滤波器.该滤波器利用声光效应,通过改变超声波频率使一维耦合腔光子晶体透射谱的平顶滤波器的中心波长产生漂移,从而实现可调谐的滤波功能.基于传输矩阵法和声光效应理论,建立了这种平顶滤波器的理论模型;利用COMSOL软件,对平顶滤波器的矩形度、通带带宽、插入损耗、可调谐特性、加工精度进行仿真研究.研究结果表明,通过施加频率为6-11 MHz的超声波,可实现通带带宽为5-6 nm及中心波长在1514-1562 nm范围内可调谐的平顶滤波器;在可调谐范围内通带带宽内插入损耗不超过2.23 dB,最低仅为0.78 dB,矩形度最低可达1.4;加工误差在±10 nm内平顶滤波器的中心波长、矩形度、插入损耗、通带带宽出现的偏差很小.该平顶滤波器具有易于设计和集成、通带平坦、可调谐范围宽、通带带宽稳定、插入损耗低、品质因素高的特点,在光开关、可调谐光纤激光器、光纤传感等光通信领域有重要应用.     

具有宽阻带特性的6阶自均衡高温超导滤波器

本文提出了一种新颖的L型阶跃阻抗谐振器,该谐振器具有结构紧凑、抑制二次谐波能力强及易于实现电耦合及磁耦合等特点。使用该谐振器设计并制作了一款具有小型化、高选择性及宽阻带特性的6阶自均衡高温超导滤波器。测试结果表明,在70 K温度下滤波器的中心频率为1 601 MHz,3 dB带宽为24 MHz,带内回波损耗<14.87 dB,带内最大插入损耗约为0.22 dB,60%带宽范围内群时延起伏<3.13 ns,通带两侧具有一对深度的传输零点,实现了1 632~5 511 MHz范围内衰减>60 dB的宽平坦阻带。     

Spoof surface plasmon-based bandpass filter with extremely wide upper stopband

We investigate the guiding modes of spoof surface plasmon polaritons(SPPs) on a symmetric ultra-thin plasmonic structure. From the analysis, we deduce the operating frequency region of the single-mode propagation. Based on this property, a spoof SPPs lowpass filter is then constituted in the microwave frequency. By introducing a transmission zero at the lower frequency band using a pair of stepped-impedance stubs, a wide passband filter is further realized. The proposed filter is fed by a transducer composed of a microstrip line with a flaring ground. The simulated results show that the presented filter has an extremely wide upper stopband in addition to excellent passband filtering characteristics such as low loss, wide band, and high square ratio. A prototype passband filter is also fabricated to validate the predicted performances.The proposed spoof-SPPs filter is believed to be very promising for other surface waveguide components in microwave and terahertz bands.     

声表面波梯形谐振滤波器的级间补偿

梯形SAW滤波器在进行级联后,其通带的低端会出现下陷,使得级联后的通带特性变坏。本文从阻抗匹配的角度分析了通带低端出现下陷的原因,并采用了在级间加谐振器进行补偿的改进方法,最后给出了理论模拟及实验结果。     

COMPACT COUPLED LINEAR TAPERED LINE BANDPASS FILTER WITH TWO TRANSMISSION ZEROS

A new compact bandpass filter composed of two coupled linear tapered line resonators (LTLRs) is designed. The two resonators are arranged in different layers. The filter has two transmission zeros on both sides of the passband. It has small size and steep response below its passband. It is also shown that this filter has 0.6 dB low insertion loss at the centre frequency and 10.5% 3dB bandwidth. This work was supported by the Development Foundation of Shanghai Educational Committee (217608) and Shanghai Leading Academic Discipline Project (T0102).     

Demonstration of a bandwidth-tunable optical passband filter with tunable attenuation

A bandwidth-tunable optical passband filter with tunable attenuation is proposed. The filter, composed of a transmission liquid crystal array and high-resolution diffraction grating, was successfully demonstrated based on the compact spatial light design. Experimental results showed that the bandwidth, wavelength, and attenuation could be tuned by controlling the voltage applied on the liquid crystal array. The insertion loss was less than 3 dB;the attenuation tuning range was from 0 to 15 dB. The bandwidth tuning range was from 50 to 5000 GHz, which covered the full C band. The filter can meet the technical requirements of colorless-directionless-contentionlessflexible reconfigurable optical add/drop multiplexer.     

Liquid-crystal-based terahertz tunable Solc filter

A broadly tunable terahertz Solc-type birefringence filter is demonstrated. The first central passband frequency of the filter can be continuously tuned from 0.176 to 0.793 THz using magnetically controlled birefringence in nematic liquid crystals. The insertion loss of the present device is about 5 dB.     

LaAlO3衬底高温超导线性相位滤波器

报道了带宽为10 MHz,80%以上带宽内群时延失真小于20 ns的高温超导线性相位滤波器.该滤波器制作于LaAlO₃衬底上,采用了一种新的谐振器结构以消除寄生耦合的影响,使得滤波器不仅具有很好的线性相位特性,而且具有对称的幅频响应特性.滤波器实测带宽为9.85 MHz,回波损耗约16 dB,带外抑制大于80 dB,群时延失真（80%以上带宽内）约20 ns,其他实测指标也与仿真结果符合很好. 关键词： 高温超导 滤波器 自均衡 线性相位     

一种高选择性可调带通与带阻可切换滤波器

设计了一种高选择性可调带通与带阻可切换微带滤波器。在微带谐振器及枝节末端加载变容二极管实现中心频率的可调;在输入与输出端口馈线之间,利用PIN二极管实现滤波器阻带和通带特性的切换。采用奇偶模的方法对滤波器结构进行分析,通过对奇偶模频率的调节实现了频率调节过程中的恒定绝对带宽。同时,在输入与输出馈线间引入源与负载耦合,使得频带两侧各有一个传输零点,且传输零点在整个频率调谐范围内相对位置几乎不变。因此,在整个频率调节范围内,滤波器实现了高选择性及良好的带外抑制能力。最终设计出的可调带阻滤波器的频率调谐范围为5.58～5.89 GHz,绝对带宽80 MHz±5 MHz,阻带衰减优于14 dB;可调带通滤波器的频率调谐范围为5.42～5.79 GHz,绝对带宽120 MHz±5 MHz,插入损耗1.69～2.25 dB,回波损耗优于13 dB。同时,该滤波器具有0.28λ_g×0.62λ_g（λ_g是可调频率范围中心频率的波长）的紧凑结构尺寸。实验和仿真结果一致性较好。     

A notch filter for 140 GHz microwave radiation

The construction of a notch-filter for 140 GHz with very low passband insertion loss is described. It is based on a single-mode rectangular waveguide and cylindrical cavities matched to it. The typical transmission characteristic is also presented.