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基于螺旋谐振器的同步扫描条纹相机谐振耦合电路设计与模拟
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作者 李家州 温家星 +2 位作者 李强 张兴 周宇罡 《强激光与粒子束》 北大核心 2025年第8期148-157,共10页
随着科学技术的快速发展,高速光学成像与超快诊断技术在科学、工业、国防和医学等领域中的应用愈发重要。同步扫描条纹相机作为一种超快光现象探测仪器,与高重频激光器协同使用,能够实现高精度时间同步的泵浦探测,通过对微弱光信号的累... 随着科学技术的快速发展,高速光学成像与超快诊断技术在科学、工业、国防和医学等领域中的应用愈发重要。同步扫描条纹相机作为一种超快光现象探测仪器,与高重频激光器协同使用,能够实现高精度时间同步的泵浦探测,通过对微弱光信号的累积与放大实现高信噪比探测。然而,现有同步扫描电路在长时间工作模式下,信号源器件累计高频噪声随之增加,同时存在缺少具体阻抗匹配设计方法的问题,影响了条纹相机的时间分辨性能提升。综合考虑多种变压器结构和设计方案,基于螺旋谐振器进行谐振匹配设计,利用有限元仿真开展相关模拟研究,通过谐振器初级线圈参数的调节,实现了射频功率放大器输出阻抗和容性负载之间匹配。对设计模型的谐振耦合升压研究表明,在一定功率输入下能够输出高峰值电压,验证了螺旋谐振方法的有效性;对噪声响应和时间抖动的对比分析表明,设计方法能够进一步提升同步扫描时间分辨性能。 展开更多
关键词 同步扫描条纹相机 阻抗匹配 螺旋谐振器 有限元仿真 谐振耦合
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L波段薄膜体声波谐振器纵波谐振频率计算 被引量:5
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作者 何移 高杨 +2 位作者 周斌 何婉婧 李君儒 《压电与声光》 CSCD 北大核心 2014年第3期331-334,共4页
薄膜体声波谐振器(FBAR)电极层和压电层的厚度、材料是影响谐振频率的主要因素,确定各层的厚度和材料可得到期望的谐振频率。通过推导FBAR纵向运动应力方程,得到各层厚度、材料、频率参数与角频率相关的公式;采用MATLAB对FBAR各层应力... 薄膜体声波谐振器(FBAR)电极层和压电层的厚度、材料是影响谐振频率的主要因素,确定各层的厚度和材料可得到期望的谐振频率。通过推导FBAR纵向运动应力方程,得到各层厚度、材料、频率参数与角频率相关的公式;采用MATLAB对FBAR各层应力和位移的边界、连续性条件方程组的行列式进行牛顿迭代,得到各层的频率参数。将确定的各层厚度、材料参数值及由牛顿迭代得到的频率参数值代入公式,可以得出谐振频率为1.453 8GHz。采用ADS对具有与公式计算相同厚度、材料的FBAR进行纵向振动Mason模型等效电路仿真,得到仿真模型的谐振频率为1.463GHz。仿真验证结果表明,谐振频率公式计算值和模型仿真值较近,可采用频率公式计算L波段FBAR纵波谐振频率。 展开更多
关键词 薄膜体声波谐振器(FBAR) 谐振频率 牛顿迭代 MATLAB Mason模型 ADS仿真
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声表面波波导耦合双模谐振窄带滤波器 被引量:5
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作者 邓盛刚 刘家本 +2 位作者 李利平 刘晋 彭建学 《压电与声光》 CAS CSCD 北大核心 1994年第5期5-11,共7页
本文利用集总参数等效电路模型计算了声表面波波导耦合双模谐振窄带滤波器的频率响应。讨论了谐振器各设计参量对滤波器性能的影响。在X-112°YLiTaO_3基片上实验制作了中心频率114MHz左右,Δf_(-3dB)... 本文利用集总参数等效电路模型计算了声表面波波导耦合双模谐振窄带滤波器的频率响应。讨论了谐振器各设计参量对滤波器性能的影响。在X-112°YLiTaO_3基片上实验制作了中心频率114MHz左右,Δf_(-3dB)分别为70kHz和40kHz的二极和四极窄带滤波器。对二极滤波器,阻带抑制小于一30dB;对四极滤波器,阻带抑制小于一50dB;匹配后插损3dB。理论计算与实验结果一致。 展开更多
关键词 波导耦合 谐振滤波器 声表面波 谐振器
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声表面波谐振滤波器中纵横向耦合模式的研究及其复合应用 被引量:3
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作者 张燕 林彬 +1 位作者 马晓东 章德 《南京大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2003年第4期553-559,共7页
在通常的声表面波谐振滤波器中,由于采用的模式不同,纵向耦合谐振器具带宽大和插损低,带外抑制较差的特点;而横向耦合谐振器则具有带外抑制高,低插损及通带较窄的特点,为了综合两种滤波器的优点,采用了一种改进的滤波器结构,可同时利用... 在通常的声表面波谐振滤波器中,由于采用的模式不同,纵向耦合谐振器具带宽大和插损低,带外抑制较差的特点;而横向耦合谐振器则具有带外抑制高,低插损及通带较窄的特点,为了综合两种滤波器的优点,采用了一种改进的滤波器结构,可同时利用纵向与横向耦合模式,得到既有较大带宽又有高带外抑制的声表面波谐振滤波器,运用耦合膜理论对纵横向模式的复合进行了分析,并在计算机上对这种结构的滤波器特性作了模拟,实验结果与模拟结果得到了较好的吻合。 展开更多
关键词 声表面波谐振滤波器 纵向耦合 横向耦合 耦合模式 耦合膜理论
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薄膜体声波谐振器的热学分析 被引量:2
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作者 张睿 焦向全 +3 位作者 马晋毅 杜波 钟慧 石玉 《压电与声光》 CAS CSCD 北大核心 2016年第1期1-4,共4页
采用有限元分析软件Comsol Multiphics构建谐振器三维模型,研究器件结构、材料对其热性能的影响。固态装配型谐振器(SMR)有更好的热传导能力与热应力稳定性。在SMR器件中增加一层SiO2,其最高稳态温度上升7℃。器件最高稳态温度随其谐振... 采用有限元分析软件Comsol Multiphics构建谐振器三维模型,研究器件结构、材料对其热性能的影响。固态装配型谐振器(SMR)有更好的热传导能力与热应力稳定性。在SMR器件中增加一层SiO2,其最高稳态温度上升7℃。器件最高稳态温度随其谐振区面积的减小而迅速增大。当器件换用高热导率材料时,器件最高稳态温度及其随热耗散功率增加而增大的幅度明显降低。 展开更多
关键词 薄膜体声波谐振器 有限元 热学分析 COMSOL 大功率
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用于减小随机误差的中值-模糊滤波器 被引量:11
6
作者 于盛林 刘文波 《计量学报》 CSCD 1995年第4期297-300,共4页
本文详细地论述了中值-模糊滤波器的基本原理和隶属函数的建立方法,这种滤波器能同时抑制信号中的高斯白噪声和脉冲型噪声,有效地减小随机误差,提高测量精度。
关键词 模糊滤波器 数字滤波器 误差 滤波器
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太赫兹硅基微环谐振器的设计与分析 被引量:2
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作者 潘武 周亚婷 +1 位作者 邓珊 程彩玲 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2015年第5期571-575,共5页
设计了一个工作频率在太赫兹大气传输第一窗口的硅基波导型微环谐振器。利用传输矩阵法和耦合模理论计算微环谐振器的传输函数,并对波导耦合系数进行分析,获得微环谐振器的临界耦合条件。采用时域有限差分法分析微环谐振器的性能参数,... 设计了一个工作频率在太赫兹大气传输第一窗口的硅基波导型微环谐振器。利用传输矩阵法和耦合模理论计算微环谐振器的传输函数,并对波导耦合系数进行分析,获得微环谐振器的临界耦合条件。采用时域有限差分法分析微环谐振器的性能参数,并与串联双环谐振器性能参数相比较。结果表明:单环谐振器的自由谱宽范围为27 GHz,插入损耗为0.3 d B。单环与双环谐振器的响应谱线形状因子分别为0.16和0.52,即串联双环谐振器使谐振谱线顶端更平坦,滚降度增高。 展开更多
关键词 微环谐振器 太赫兹 串联双环谐振器 形状因子
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自顶向下贯穿腐蚀制备空腔型FBAR的方法 被引量:1
8
作者 高杨 何移 +2 位作者 周斌 何婉婧 李君儒 《压电与声光》 CSCD 北大核心 2014年第5期679-684,共6页
牺牲层释放是空腔型薄膜体声波谐振器(FBAR)工艺中形成空腔结构的关键步骤,牺牲层释放的效果直接决定了空腔型FBAR的谐振特性。根据空腔型FBAR中气隙的功能和结构特点,提出了自顶向下贯穿腐蚀牺牲层制备镂空空腔型FBAR的创新工艺方法。... 牺牲层释放是空腔型薄膜体声波谐振器(FBAR)工艺中形成空腔结构的关键步骤,牺牲层释放的效果直接决定了空腔型FBAR的谐振特性。根据空腔型FBAR中气隙的功能和结构特点,提出了自顶向下贯穿腐蚀牺牲层制备镂空空腔型FBAR的创新工艺方法。为验证该方法的可行性,采用MATLAB对牺牲层腐蚀的恒扩散系数(CDC)模型进行数值迭代,采用Silvaco软件对其腐蚀过程进行仿真,根据仿真结果提出释放窗口的优化设计;采用ANSYS软件对镂空FBAR的谐振特性进行有限元仿真分析,对比常规FBAR发现,镂空FBAR具有较好的谐振特性,且其阻抗零点、阻抗极点频率向高频段漂移,有效机电耦合系数和品质因数降低。 展开更多
关键词 薄膜体声波谐振器(FBAR) 空腔型 牺牲层腐蚀 释放窗口 谐振仿真
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空腔型FBAR功率容量的影响因素分析与优化 被引量:1
9
作者 何移 高杨 +2 位作者 周斌 李君儒 何婉婧 《太赫兹科学与电子信息学报》 2014年第2期310-314,共5页
机械应力和自热效应是影响空腔型薄膜体声波谐振器(FBAR)功率容量的主要因素。采用ANSYS对声波纵向振荡产生的机械应力进行了结构仿真,发现应力主要集中在空气腔结构附近;对压电薄膜逆压电效应功率损耗产生的自热效应进行了热仿真,发现... 机械应力和自热效应是影响空腔型薄膜体声波谐振器(FBAR)功率容量的主要因素。采用ANSYS对声波纵向振荡产生的机械应力进行了结构仿真,发现应力主要集中在空气腔结构附近;对压电薄膜逆压电效应功率损耗产生的自热效应进行了热仿真,发现空气腔和支撑层阻碍了热量向衬底传导。提出了提高器件功率容量的优化设计:为了减小应力集中,可以减小空气腔的深度以限制声波振荡产生的纵向位移;为了提高散热能力,可以将空气腔的深度减小并选取导热系数大的支撑层。优化设计的仿真验证结果表明:空气腔附近的应力集中面积明显减小,最大应力值由16.6 GPa下降到12.8 GPa;同样施加6 mW的功率,器件内部最高温度由113°C下降到56°C;优化设计的空腔型FBAR,功率容量得到了显著提高。 展开更多
关键词 薄膜体声波谐振器 功率容量 机械应力 自热效应 有限元分析
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具有表面微机械结构的体声波复合谐振器研究 被引量:1
10
作者 陈晓明 金仲和 +1 位作者 邹英寅 王跃林 《压电与声光》 CSCD 北大核心 1994年第5期12-15,35,共5页
本文报道了一种具有表面微机械结构的新型体声波复合谐振器。讨论了ZnO薄膜换能器的取向与体波模式机电耦合系数之间的关系;复合谐振器特性与器件参数的关系。给出了谐振器的制作工艺及测试结果。器件的尺寸为250μm×25... 本文报道了一种具有表面微机械结构的新型体声波复合谐振器。讨论了ZnO薄膜换能器的取向与体波模式机电耦合系数之间的关系;复合谐振器特性与器件参数的关系。给出了谐振器的制作工艺及测试结果。器件的尺寸为250μm×250μm,谐振频率在559.05MHz。 展开更多
关键词 体声波器件 压电薄膜 表面微机械 谐振器
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体声波谐振器MASON模型改进的方法 被引量:1
11
作者 贾乐 高杨 韩超 《压电与声光》 CAS CSCD 北大核心 2018年第3期352-355,361,共5页
为了更精确的模拟薄膜体声波谐振器(FBAR)特性,提出了一种改进FBAR Mason模型的方法。首先采用有限元仿真法将FBAR压电层的机械损耗和介质损耗考虑在内进行仿真。得到的导纳曲线数据利用等效介电常数法导入FBAR的电磁模型中,可以模拟FBA... 为了更精确的模拟薄膜体声波谐振器(FBAR)特性,提出了一种改进FBAR Mason模型的方法。首先采用有限元仿真法将FBAR压电层的机械损耗和介质损耗考虑在内进行仿真。得到的导纳曲线数据利用等效介电常数法导入FBAR的电磁模型中,可以模拟FBAR电极的欧姆损耗和引线损耗等,仿真得到FBAR的阻抗曲线。通过阻抗曲线拟合的方式提取MBVD模型参数。借鉴MBVD模型参数改进FBAR的Mason模型。对比拟合结果发现,FBAR电磁模型的仿真结果在串联谐振点处向左偏移。推测是由于电磁模型中引入寄生参数,故在改进的Mason模型中加入寄生电感参数后仿真,此时仿真所得的FBAR阻抗特性曲线与电磁模型仿真结果曲线吻合,验证了猜想,且得到了较精确的FBAR Mason模型。 展开更多
关键词 体声波谐振器 Mason模型 损耗机制 模型改进 寄生参数
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压电谐振滤波器的高频谐波响应(英文) 被引量:1
12
作者 陈健 陈德勇 王军波 《纳米技术与精密工程》 EI CAS CSCD 2007年第1期11-14,共4页
提出压电谐振滤波器不能很好地滤除高频谐波的问题,结合一个具体例子理论推导了压电谐振滤波器存在许多干扰谐振频率,从而不能有效滤除一些特定频率的干扰信号.为了解决这个问题,提出一种改进型的静电激励谐振滤波器.为了说明其可行性,... 提出压电谐振滤波器不能很好地滤除高频谐波的问题,结合一个具体例子理论推导了压电谐振滤波器存在许多干扰谐振频率,从而不能有效滤除一些特定频率的干扰信号.为了解决这个问题,提出一种改进型的静电激励谐振滤波器.为了说明其可行性,具体分析了改进型双端固支微梁静电激励谐振滤波器,理论推导证实基于双端固支微梁的各阶振型正交的原理,通过适当调整激振电容的间距,双端固支微梁的高阶振动模态受到很好的抑制,因此这种谐振滤波器可以有效阻止滤波器中心频率的高频谐波的通过. 展开更多
关键词 射频微机电系统 压电谐振滤波器 静电谐振滤波器 高频谐波
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通用电调谐双二阶电流模式滤波器 被引量:7
13
作者 王卫东 《电讯技术》 北大核心 2003年第5期78-83,共6页
提出了一种利用可变电流增益双输出CCⅡ(DOCCⅡ)构成的状态完全可调谐的双二阶电流模式滤波器。滤波器的参数可以通过DOCCⅡ的可变电流增益因子独立调谐。基于一般双二阶滤波器的设计原则,给出了一种通用电调谐电流模式滤波器的设计方法... 提出了一种利用可变电流增益双输出CCⅡ(DOCCⅡ)构成的状态完全可调谐的双二阶电流模式滤波器。滤波器的参数可以通过DOCCⅡ的可变电流增益因子独立调谐。基于一般双二阶滤波器的设计原则,给出了一种通用电调谐电流模式滤波器的设计方法,并推出了低通、高通、带通、带阻和全通二阶传输函数,给出了相应PSPICE仿真的频响结果。 展开更多
关键词 信号处理 双二阶电流模式滤波器 跨导运算放大器 电调谐 DOCCⅡ 可变电流增益双输出
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串联谐振法测量1/4波长介质同轴谐振器的特性参数 被引量:2
14
作者 曹良足 孙敏松 《电子测量技术》 2007年第10期64-65,99,共3页
本文介绍一种测量1/4波长介质同轴谐振器主要特性参数的方法。介质同轴谐振器等效为并联谐振回路,直接串入线路无法测量其参数,本文提出串联谐振法,即在谐振器的开路端串联一只高Q值的电容器,形成串联谐振回路,用网络分析仪测量其传输曲... 本文介绍一种测量1/4波长介质同轴谐振器主要特性参数的方法。介质同轴谐振器等效为并联谐振回路,直接串入线路无法测量其参数,本文提出串联谐振法,即在谐振器的开路端串联一只高Q值的电容器,形成串联谐振回路,用网络分析仪测量其传输曲线,从曲线上直接读出该回路的谐振频率和Q值,然后用本文推导出的公式便可计算得出谐振器的谐振频率和无载Q值。本文还用介电常数为74的陶瓷材料制成了1/4波长介质同轴谐振器进行了一系列的实验,实验结果表明,该方法简单,非常实用。 展开更多
关键词 同轴谐振器 谐振频率 Q值
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测量气体折射率的高Q微波谐振腔设计 被引量:4
15
作者 张瑜 《微波学报》 CSCD 北大核心 2008年第3期78-81,共4页
常规方法一般无法对气体折射率参数进行精确测量,利用高Q微波空腔谐振器来实现对气体折射率的精确测量是一种好方法。一般微波谐振器都是闭合腔,为了测量空气的折射率,必须把谐振腔设计成两端开孔的高Q谐振腔,以保证空气的正常通过和折... 常规方法一般无法对气体折射率参数进行精确测量,利用高Q微波空腔谐振器来实现对气体折射率的精确测量是一种好方法。一般微波谐振器都是闭合腔,为了测量空气的折射率,必须把谐振腔设计成两端开孔的高Q谐振腔,以保证空气的正常通过和折射率测量的精度。本文给出了能够精确测量气体折射率仪器的主要部件——高Q微波空腔谐振器的设计方法。 展开更多
关键词 折射率 高Q微波空腔谐振器 气体
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声表面波纵向耦合谐振滤波器通带特性研究 被引量:3
16
作者 童筱钧 王为标 《电子与封装》 2014年第2期39-41,48,共4页
在理论方面,作者应用COM理论分析研究了纵向耦合谐振滤波器通带波纹大小和耦合换能器与输入/输出换能器间距离的关系。在工艺上,作者采用剥离工艺制作了相应的纵向耦合谐振滤波器,并给出了所设计的纵向耦合谐振滤波器频率响应的测试结... 在理论方面,作者应用COM理论分析研究了纵向耦合谐振滤波器通带波纹大小和耦合换能器与输入/输出换能器间距离的关系。在工艺上,作者采用剥离工艺制作了相应的纵向耦合谐振滤波器,并给出了所设计的纵向耦合谐振滤波器频率响应的测试结果。实验测得样品滤波器中心频率为895 MHz,1 dB带宽40.5 MHz,阻带抑制达到47 dB,插入损耗3.8 dB,通带波纹小于0.9 dB。实验与理论分析比较一致。 展开更多
关键词 耦合谐振滤波器 滤波器 COM
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自适应格型IIR滤波器的进化学习算法
17
作者 朱幼莲 何世春 何振亚 《信号处理》 CSCD 1999年第1期42-46,共5页
本文提出了自适应全零点格型IIR滤波器结构及进化学习算法。全零点格型结构的自适应IIR滤波器(AIIRF)具有结构简单,计算量少等优点.新的滤波器结构和进化学习算法相结合,不仅解决了AIIRF的稳定性问题,而且滤波器... 本文提出了自适应全零点格型IIR滤波器结构及进化学习算法。全零点格型结构的自适应IIR滤波器(AIIRF)具有结构简单,计算量少等优点.新的滤波器结构和进化学习算法相结合,不仅解决了AIIRF的稳定性问题,而且滤波器参数能够以很大的概率快速收敛于全局最优解,同时允许大动态范围的输入信号,尤其对高阶、极点靠近单位圆的AIIRF。计算机仿真结果验证了该滤波器的有效性. 展开更多
关键词 进化学习算法 ⅡR滤波器 滤波器 信号处理
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石英晶体质量测量装置研究
18
作者 张琢 李鹏生 范志刚 《宇航计测技术》 CSCD 北大核心 1994年第1期60-64,共5页
讨论了如何利用石英品体的特性进行质量测量装置的设计。给出了机械结构图形和实验结果。并针对这种装置存在的问题提出改进意见,以利于进一步提高其测量准确度。
关键词 石英晶体 谐振器 质量 测量
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体声波复合谐振器新结构的研究
19
作者 邹英寅 王跃林 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1994年第11期9-12,共4页
本文报道了一种由氧化锌薄膜和多晶硅膜片构成的体声波复合谐振器的新结构,与传统制作在硅支撑膜片上的压电复合谐振器不同,多晶硅支撑膜采用表面微机械技术获得,因而是完全平面工艺,不需要双面光刻和背面腐蚀。采用S枪磁控反应溅... 本文报道了一种由氧化锌薄膜和多晶硅膜片构成的体声波复合谐振器的新结构,与传统制作在硅支撑膜片上的压电复合谐振器不同,多晶硅支撑膜采用表面微机械技术获得,因而是完全平面工艺,不需要双面光刻和背面腐蚀。采用S枪磁控反应溅射在多晶硅膜片上获得了c轴取向良好的氧化锌薄膜。所得的谐振器的基波工作频率在560MHz左右,而尺寸小于250×250μm2。 展开更多
关键词 体声波器件 压电薄膜 硅表面微机械 谐振器
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一种新型交叉耦合微带滤波器的设计
20
作者 曹锐 孙振鹏 《合肥工业大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2006年第4期444-447,共4页
文章通过对当前一种先进微带滤波器进行等效电路分析,并进行多方位的仿真和拟合计算,最终设计出6阶高选择性微带滤波器,理论分析和全波仿真结果近似一致;该滤波器不仅尺寸小,而且通带性能好,带外抑制度高;可广泛应用于平面电路中,在MMI... 文章通过对当前一种先进微带滤波器进行等效电路分析,并进行多方位的仿真和拟合计算,最终设计出6阶高选择性微带滤波器,理论分析和全波仿真结果近似一致;该滤波器不仅尺寸小,而且通带性能好,带外抑制度高;可广泛应用于平面电路中,在MMIC、超导技术等先进电路中也有很高的使用价值。 展开更多
关键词 微带滤波器 开环谐振器 耦合系数
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