摘 要：提出了一種新穎的雙模雙通帶濾波器。該濾波器由帶有短截線的雙模諧振腔和半波長(zhǎng)U型諧振器構(gòu)成。設(shè)計(jì)濾波器的中心頻率為3.65 GHz/8.3 GHz。兩個(gè)通帶分別工作在S波段和X波段。源和負(fù)載的耦合是由輸入和輸出饋線之間的半波長(zhǎng)U型諧振器引入。U型諧振器可以控制第二個(gè)通帶的帶寬。兩個(gè)額外的傳輸零點(diǎn)的引入提高了濾波器的選擇性和隔離度。兩個(gè)通帶的回波損耗均大于20 dB。濾波器尺寸非常小，寬為9.2 mm，長(zhǎng)為9 mm。

關(guān)鍵詞：T型支節(jié)； 雙模雙通帶濾波器； 雙模諧振腔； U型諧振器

中圖分類號(hào)：TN6134 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1004373X（2012）22013002

隨著現(xiàn)代無線通信技術(shù)的飛速發(fā)展，雙通帶和多通帶濾波器的需求不斷增加。在快速發(fā)展的雙通帶系統(tǒng)中，雙通帶濾波器被認(rèn)為是最重要的電路模塊之一。雙模諧振腔用來設(shè)計(jì)雙通帶濾波器可以是諧振腔的個(gè)數(shù)減少尺寸減小。均勻阻抗諧振腔中T型節(jié)［1］的引入可以使簡(jiǎn)并模分離。T型節(jié)的長(zhǎng)度和寬度直接影響諧振腔的耦合系數(shù)。輸入和輸出之間的半波長(zhǎng)U型諧振器引入了交叉耦合［2］。諧振腔的第一個(gè)奇模和第一個(gè)偶模形成了第一個(gè)通帶。第二個(gè)通帶是由第二個(gè)偶模構(gòu)成。提出的雙模雙通帶濾波器［35］有如下的優(yōu)點(diǎn)：緊湊的結(jié)構(gòu)、優(yōu)良的性能、好的選擇性和隔離度。

1 濾波器的設(shè)計(jì)

圖1給出了短截線加載的雙模諧振腔的布局。它是由半波長(zhǎng)開環(huán)諧振器和T型支節(jié)構(gòu)成。由于結(jié)構(gòu)的對(duì)稱性，該諧振器可以用奇偶模方法來分析。諧振腔工作在奇模，對(duì)稱中心面是電壁；諧振腔工作在偶模，對(duì)稱中心面是磁壁。諧振腔的第一個(gè)奇模和第一個(gè)偶模形成第一個(gè)通帶。第二個(gè)通帶是由第二個(gè)偶模組成。頻率響應(yīng)曲線如圖2所示。

該雙模濾波器的中心頻率分別為3.65 GHz/8.3 GHz。采用平行耦合饋線，輸入輸出阻抗為50 Ω。提出的濾波器的尺寸如圖3所示。該濾波器印制在介電常數(shù)為9.2，厚度為1 mm的基板上。通過soonet軟件仿真的S參數(shù)曲線如圖4所示。第一個(gè)通帶和第二個(gè)通帶的回波損耗分別為-19.96 dB和-10.53 dB。兩個(gè)通帶之間的隔離很差。

平行耦合雙模諧振腔濾波器的頻率響應(yīng)曲線為了增加源與負(fù)載的耦合，在雙模諧振腔的底部引入了U型半波長(zhǎng)諧振器。濾波器的詳細(xì)尺寸如圖5所示。圖6給出了它的S參數(shù)曲線。與圖4相比，在兩個(gè)通帶之間和第二個(gè)通帶的右側(cè)各產(chǎn)生了一個(gè)傳輸零點(diǎn)。一個(gè)傳輸零點(diǎn)是6.175 GHz；另一個(gè)傳輸零點(diǎn)是8.5 GHz。兩個(gè)額外的傳輸零點(diǎn)增加了濾波器的選擇性和隔離度。兩個(gè)通帶的回波損耗分別是-22.37 dB和-22.13 dB。插入損耗分別為-0.359 dB和-1.096 dB。濾波器的尺度非常小。寬為9.2 mm，長(zhǎng)為9 mm。

圖5 帶有源和負(fù)載耦合的平行耦合雙模濾波器布局圖7和圖8給出了兩個(gè)通帶的中心頻率和4個(gè)傳輸零點(diǎn)的電流密度分布。從圖中可以明顯看出兩個(gè)通帶的中心頻率和四個(gè)傳輸零點(diǎn)產(chǎn)生的原因。

2 結(jié) 語

本文設(shè)計(jì)了帶有源和負(fù)載的結(jié)構(gòu)緊湊的微帶雙通帶濾波器。源和負(fù)載的直接耦合產(chǎn)生了兩個(gè)額外的傳輸零點(diǎn)。這增加了濾波器的選擇性和隔離度。這個(gè)濾波器可以用在無線通信系統(tǒng)中。

參 考 文 獻(xiàn)

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作者簡(jiǎn)介： 范 彥 男，1982年出生，山西渾源人，碩士。研究方向?yàn)槲⒉娐放c系統(tǒng)。2012年11月15日第35卷第22期