小型化双枝节加载级联宽带滤波器设计

(南京信息工程大学电子信息技术与装备研究院,江苏南京 210044)

滤波器作为射频收发组件的关键器件之一,所发挥的作用十分重要。小型化已成为当前滤波器设计中必须考虑的指标。再者,有限的频谱资源和互联网、物联网时代的巨量高速信息流也要求滤波器具有更高的频率选择性和更大的带宽。

多模谐振滤波器因尺寸小、损耗低、易实现大带宽等优点而受到广泛关注[1-6],基于低温共烧陶瓷(LTCC)和液晶聚合物(LCP)的新型技术也使得多模谐振滤波器更具吸引力[7-8]。但利用多模谐振滤波器实现高频率选择性和大带宽的同时,如何兼顾小型化,还需要进一步研究。

滤波器实现高频率选择性通常有三种方法[9]:增加滤波器级数、设计椭圆函数型滤波器以及引入传输零点。引入传输零点虽然能有效提高频率选择性,但还需要增加滤波器级数来进一步提高带外衰减,这意味着滤波器尺寸将会变大。文献[1]提出了一种有效尺寸为13.7 mm×5.35 mm(0.56λg×0.22λg)的两级级联工字型谐振器,结构简单,便于设计,上下阻带抑制度分别大于30 dB 和46 dB。Chen 等[10]基于多模谐振滤波器设计了一种有效尺寸为19.6 mm×11.7 mm的两级级联三通带滤波器,带外抑制为20～30 dB。Hsieh 等[11]分别设计了三级级联和五级级联的双通带滤波器,前者有效尺寸约25 mm×8 mm,第一通带带外抑制约25 dB@500 MHz,后者有效尺寸约40 mm×8 mm,第一通带带外抑制约48 dB@500 MHz。

与现有多为对称结构的多模谐振器滤波器研究工作不同,本文对非对称多模谐振滤波器的级联特性进行研究,提出一种结构紧凑、具有两个可调零点的易级联多模谐振滤波器。……