基于HFSS设计同轴腔滤波器

同轴腔滤波器在微波电路中有着广泛的应用,在此研究如何利用3D全波场分析软件HFSS分析设计同轴腔滤波器.该分析包括谐振腔调谐螺钉、腔间耦合孔及输入输出激励的影响效应.基于上述分析,借助HFSS仿真优化得到一S波段滤波器.其实测结果与仿真相符,满足指标要求,并已成功应用于某航天工程中.这种结合传统理论和先进计算机技术的方法可以大大节省研制周期和生产成本,具有非常大的实用价值.     

基于HFSS的微调谐腔体带通滤波器设计

针对微调谐腔体带通滤波器设计制造中存在的问题,介绍了腔体带通滤波器的总体设计;论述了需要解决的问题,如优化计算、提高仿真精度和简化调谐结构,并对二端口网络等效替换、整体仿真和微调谐关键技术进行了分析;最后阐述了仿真与性能测试结果分析,测试结果分析说明微调谐腔体带通滤波器设计精确且拥有很好的应用前景。     

一种基于三角形耦合环的可调同轴腔滤波器

提出并研究了一种用于小型化同轴腔可调带通滤波器的新型腔间耦合结构,这种结构可使滤波器绝对带宽在工作频率范围内几乎保持常数.新型腔间耦合结构由三角形耦合环和矩形耦合窗复合组成,它能在保持腔间耦合度的情况下控制腔间耦合带宽随工作频率的变化,从而使可调滤波器在工作频段内的高低端绝对带宽保持不变.文中在分析同轴腔内电磁场分布的基础上得出了带宽恒定条件下的结构参数约束范围.采用这种耦合结构设计并制作的3腔同轴腔可调滤波器得到了56%的调谐范围和小于±3%的带宽差.     

一种采用螺旋耦合环的同轴腔可调滤波器

提出了一种采用螺旋耦合环的小型化连续可调的同轴腔可调滤波器。对比传统的单一窗口耦合结构,加入螺旋耦合环可以显著地减小可调滤波器在整个工作频率范围内的带宽变化。采用螺旋耦合环可使可调滤波器插入损耗指标获得进一步改善,并可利用它对滤波器带宽在一定范围内进行调节。基于这种耦合结构设计了一个3腔可调滤波器,并对其传输特性进行了测试。实验结果表明：利用这种结构可以实现调谐范围56%,整个频带内的带宽差别在±1.5%内的性能。在230 MHz到406 MHz整个工作频段内,3 dB带宽为6.4 MHz,通带中心频点插入损耗小于1.1 dB.     

低插损同轴型微波介质滤波器的设计

1/4波长同轴谐振器构成的微波介质带通滤波器,具有三个谐振孔、二个耦合孔,谐振器间通过耦合孔相互耦合,材料采用高介电常数微波陶瓷,器件表面涂覆金属电极。讨论了耦合孔半径对滤波器技术指标(中心频率f_0、3dB带宽B、插入损耗L_0、阻带抑制L_A等)的影响,然后根据给定的滤波器技术指标确定了滤波器的类型、结构、级数及尺寸,最后进行了仿真验证,得到了低损耗的带通滤波器。     

调谐微波滤波器的腔间耦合结构研究

本文详细地了调谐微波滤波器的腔间耦合结构对其调谐范围、通带宽度的影响。文中分析了圆孔耦合结构的特点，指出了其对调谐范围的限制以及传统公式存在的问题，提出腔间的矩形孔耦合结构，建立了侧面孔的等效电路模型，推导了矩形孔的设计公式。     

两端短路同轴腔调谐滤波器耦合系数分析

四分之一波长的同轴谐振腔调谐滤波器在高频段由于调谐行程的缩短,对调谐灵敏的要求越来越高;而两端短路的同轴腔滤波器可以将调谐行程扩大1倍,有效降低对调谐灵敏度的要求。两谐振腔之间的耦合系数是带通滤波器设计中的一个重要参数,它直接影响着滤波器的带宽。分析了两端短路谐振腔的耦合系数随耦合窗位置及大小的变化情况。通过HFSS软件对耦合窗口大小以及位置变化进行仿真计算,得出了耦合系数变化规律,为设计相应的滤波器打下基础。     

红外液晶可调谐滤波器

在３￣５μｍ与８￣１２μｍ波段及某些分立的激光波长上，对法布里－珀罗液晶可调谐滤波器进行了计算机模拟。分析了液晶的双折射，层厚、吸收系数与镜的反射率对透射率、对比度与响应时间的影响。研究了在２．５￣２０μｍ区域内液晶的吸收谱与有关机理。发现氟化二苯乙炔与联苯丁二炔以及二烷基联苯丁二炔在中红外区具有低的吸收。这些化合物的混合物将在我们所提出的红外可调谐滤波器中得到有益的应用。     

数控跳频电调谐滤波器的设计

研究和设计了一种用于跳频通信系统射频前端的数控跳频电调谐滤波器,具有跳频点数多、跳频速度快等优点,并在不同的跳频点都具有良好的电参数指标。介绍了跳频接收机射频前端系统。对各种形式的电调谐滤波器进行性能分析．确定该数控跳频电调谐滤波器设计方案。介绍了该数控跳频电调谐滤波器电路和硬件电路的设计,包括其在ADS中的仿真模型和性能参数。最后对数控跳频电调谐滤波器进行测试,其性能指标完全达到系统设计要求．而且具有很强的实际应用性。     

一种新型MEMS可调滤波器的设计

提出了一种采用非均匀分布MEMS结构的可调滤波器设计方案。基于这种新型结构,讨论了一个中心频率为20GHz的二阶带通可调滤波器模型。通过HFSS对该二阶带通滤波器模型进行了全波分析。仿真结果表明:通过分别改变共面波导结构上方不同部分的MEMS电容高度,该滤波器中心频率在18.71~20.62GHz连续可调,相应的3dB带宽值为2.36GHz和2.94GHz。该滤波器9.5%的可调率相比于同类型均匀分布式滤波器的可调范围增加了大约18.6%(300MHz)。通过分析可知,采用非均匀分布MEMS结构的可调滤波器不仅结构更紧凑合理,而且获得了比均匀结构更大的调节范围,极大地增加了设计的灵活性。     

液晶调谐滤光片研究

本文报道了选用BL－009和E70两种液晶材料,利用其电光效应研制调谐滤光片的工作。实验结果表明这种滤光片具有调谐电压低、透射比高及调谐范围大等优点。     

用于钛宝石激光器的可调谐双折射滤光片的综合设计

本文讨论了用于可调谐钛宝石激光器的双折射滤光片的设计原理,并且给出了一个设计实例,它由３片石英晶片组成,厚度分别为１、２、４ｍｍ;晶片与光轴的夹角２８°,调谐范围从７００￣１０００ｎｍ,在整个范围内,次峰的透过率被抑制在１０％以下。     

基于晶体的“非三明治”结构可调横向超分辨光瞳滤波器设计

研究了基于双折射晶体的非"三明治"结构的分区光瞳滤波器在低数值孔径聚焦系统中的光学特性。以内区为玻璃和外区为双折射晶体的两区光瞳滤波器为例,给出了此类光瞳滤波器光瞳函数的精确表达式。结合标量衍射理论,数值模拟了其光学特性。结果表明,通过旋转光瞳滤波器可以实现系统焦平面上横向光学超分辨的连续调节,同时可以扩展焦深。这种滤波器较现有的基于双折射晶体的光瞳滤波器具有更高的光能利用率,并且其可调性更方便于实际应用。     

多级液晶调谐滤光片的研究

本文对多级液晶滤光片分别进行了理论和实验方法的研究。首先从理论方面分析了多级液调谐滤光片可减小透光后的通带带宽,比一级液晶滤光片压缩1．67倍;然后利用岛津分光光度计对两个E70液晶材料进行了实验研究。理论分析与实验结果一致。     

宽范围可调MEMS集成滤波器的设计与制作

基于MEMS平面螺旋电感和MEMS可调平行板电容设计并制作了一种宽可调范围的集成可调带通滤波器。理论分析并计算了可调滤波器电感和可调电容的取值范围,利用HFSS设计得到各元件结构参数,并使用AnsoftDesigner分析软件对可调滤波器电路进行了模拟仿真。设计得到的可调滤波器中心频率调节范围为400～700MHz,可调率达75%,实现了宽范围可调,3dB相对带宽范围为5%～10%,插入损耗小于5dB,芯片尺寸为20mm×6mm×0.4mm。给出了一套基于MEMS平面工艺的MEMS集成可调滤波器的制作流程,实现了MEMS集成可调滤波器的工艺制作及测试。测试结果表明,获得的可调滤波器实现了通带频率宽范围可调。     

可切换带宽的可调频率带通滤波器设计

提出了一种可切换固定带宽的可调频率带通滤波器新结构,且实现了在带宽切换前后都能保持固定带宽的特性。基于谐振线间的耦合系数提取算法,参考滤波器综合理论,设计并加工了工作频段为1.3～1.45 GHz的开环微带谐振可切换带宽的可调频率带通滤波器。测试结果表明,在整个工作频段内,3 dB 带宽在切换前后分别为120 MHz、100 MHz 和80 MHz,对应的插入损耗各是-2.9 dB、-2.4 dB、-2.6 dB,测试结果与仿真结果吻合良好。该滤波器具有结构简单、加工难度低、体积小、馈电控制简单等优点。     

基于电调谐DOCCII的电流模式连续时间滤波器

本文提出了基于可变电流增益双输出CCII(DOCCII)的电流模式N阶低通滤波器和通用滤波器,并给出了N阶通用滤波器的一个通用表达式。所给出的滤波器参数可以通过DOCCII的可变电流增益因子独立调谐,并且结构简单,所有无源元件均接地,便于集成。     

热光调谐滤波器的高温性能分析

研究了热处理对Si基热光Fabry-Perot (F-P)腔可调谐滤波器的影响，用原子力显微镜分析了高温热退火前后的器件表面变化. 发现随着退火温度的升高，器件的透射峰发生蓝移，同时透射峰强度及DBR(distributed Bragg reflector)反射率下降. 透射峰蓝移是非晶硅和SiO2致密后折射率增大而厚度减小，最终导致DBR中心波长偏短所致；DBR反射率下降和透射峰强度的下降是高温下表面和界面变得起伏较大所致.