枝节加载的高性能双模双频段滤波器.PDFVIP

第29 卷第6 期 华 东 交 通 大 学 学 报 Vol. 29 No. 6 2012 年12月 Journal of East China Jiaotong University Dec. ，2012 文章编号：1005-0523 （2012 ）06-0006-05 枝节加载的高性能双模双频段滤波器 王 斌，官雪辉，王晓燕，袁 野，刘海文 （华东交通大学信息工程学院，江西南昌330013） 摘要：随着通信产业的蓬勃发展，双频段无线通信系统对双频段滤波器的要求愈来愈高。实现滤波器的带宽和中心频率可 控且保持良好的阻带特性一直是难以解决的问题。该文提出了一种采用枝节加载双模开环谐振器设计的微带双模双频段 滤波器。该双模双频段滤波器是通过两个工作在不同频段的单频段双模滤波器并联而成的，因此滤波器两个频段的带宽和 中心频率是独立可控的。在滤波器的设计中，采用延长耦合馈线的方法实现了过耦合，进而达到了抑制寄生通带的效果。 最后，设计了一个工作在2.4/3.5 GHz 的应用于无线通信领域的双频段带通滤波器，并对其进行了加工和测量。测量结果和 仿真结果的良好吻合验证了设计理论的合理性。 关键词：带通滤波器；带宽可控；枝节加载的谐振器；双模双频段；宽阻带 中图分类号：TN713.5 文献标志码：A 通信产业的蓬勃发展促使了双频段无线通信系统的产生，作为双频段无线通信系统的重要组成部件， 双频段滤波器的研究备受关注。目前，双频段无线通信系统对双频段滤波器的要求愈来愈高，实现双频段 滤波器的带宽和中心频率易控且保持良好的阻带特性一直是人们追求的目标。为此，国内外广大学者进 ［1-3 ］ 行了大量研究。通过级联开路枝节和短路枝节的方法实现的双频带通滤波器 虽然实现了滤波器带宽的 独立控制，然而由于寄生通带的存在导致阻带特性不是很好。采用阶跃阻抗谐振器（SIR）设计的双频带通 ［4-6 ］ 滤波器 虽然可以通过调节SIR 的参数控制中心频率的特性，然而每个通带的带宽却是难以控制的。近 ［7-9 ］ 年来，枝节加载的开环谐振器已经被成功用于设计带宽和中心频率易控的双频带滤波器 ，然而其阻带特 性方面仍有待改进。因此，如何在保持滤波器带宽和中心频率可控的前提下设计宽阻带的高性能双频段 阻带特性仍然是有待解决的问题。 1 枝节加载的双模开环谐振器和双模带通滤波器分析 如图1（a ）所示，本文所提出的枝节加载的双模开环谐振器是由一个半波长传输线谐振器和一个T 形 开路枝节组成。Y 和L 分别代表半波长传输线谐振器的特性导纳和物理长度；Y ，L 和Y ，L 分别代表 1 1 2 2 3 3 T 形开路枝节中间部分和两端岔开部分的特性导纳和物理长度。开路枝节加载在半波长传输线谐振器的 中心位置，由于整个谐振器是关于对称轴TT 对称的，因此可以用奇偶模理论来分析它。 在奇模激励的情况下，对称面TT 相当于理想的电壁，并且其可以视作为短路端，此时谐振器的等效电 路如图1（b ）所示。因此，奇模激励时的输入导纳（Yin odd ）可以表示为 Y Y 1 （1） in odd j tan(θ)