论文部分内容阅读
随着现代无线和移动通信系统的发展,以及各种新型无线通信协议(WLAN、WiMAX、LTE、WCDMA、EVDO等)的提出以及应用,尺寸小、低插入损耗、高选择性的高性能滤波器成为设计的目标。由于无线服务的种类日益增多,使得在单一无线终端能够提供多种无线服务成为一种趋势。这也就使多频带带通滤波器成为一种必不可少的元件。本文以工作在WLAN和WiMAX频段的平面三频带带通滤波器为研究对象,讨论了几种谐振特性良好的谐振器,并利用这些谐振器设计了两种平面三频带通滤波器。首先,综述近年来三频带通滤波器的研究动态,介绍目前实现多通带的手段。其次,介绍了三节阶梯阻抗谐振器(TSSIR)的结构及原理,着重分析了该型谐振器的设计方法。该谐振器不同于传统的半波长阶梯阻抗谐振器(SIR),共有两个阻抗比1K和2K。故可以将第一二寄生频率移至所需位置作为通带。依据TSSIR的理论,两个阻抗比1K和2K可以由三个谐振频率的比值确定。因此,可以采用TSSIR通过选用合适的阻抗比1K、2K将三个通带移动到想要的频率处。两个弯折成C形的TSSIR通过电耦合的方式耦合,并且添加开路枝节对谐振频率进行精确调控。通过采用锥形零度馈电结构,在带外构造出传输零点并且在通带内获得了更好的回波损耗。仿真和测量的中心谐振频率分别为2.4GHz、3.5GHz、5.2GHz和2.42GHz、3.57GHz、5.39GHz,插入损耗分别为0.57dB、0.2dB、1.84dB和0.99d B、1.24dB、2.46dB,3d B相对带宽分别为6.9%、8.1%、5.8%和5.6%、7.6%、5.8%。整体尺寸大小为0.55 0.15g gl′l。并且在2.11GHz、2.81GHz和4.31GHz处实现三个衰减大于40dB的传输零点,有效提高通带与通带彼此间的隔离度。最后,采用开路枝节加载谐振器(OSLR)和四分之一SIR共同构成另一三频带通滤波器。SLR由一个传统微带半波长谐振器和一个位于微带线中点的开路枝节构成。通过分析可知奇、偶模谐振频率与尺寸参数之间的关系,故可将奇模谐振频率作为第二个通带,偶模谐振频率作为第三个通带。在弯折成E形的SLR中通过耦合方式与四分之一波长SIR组合,可以得到第一个通频带。实际测量的中心谐振频率为2.35GHz、3.62GHz、5.28GHz,插入损耗分别为2.8dB、1dB、1.9dB,3dB相对带宽为11.7%、14.1%、9.45%。并且在1.93GHz、3.16GHz、4.45GHz处产生三个衰减大于35dB的传输零点。整体尺寸大小为0.28λ_g×0.08λ_g。