基于多层技术双通带Chebyshev 滤波器综合设计

柴永强 ,施燕峰 ,宋小伟 ,莫金容 ,胡圣波

(1.贵州师范大学 大数据与计算机科学学院,贵州 贵阳 550001;2.南京邮电大学 电子与光学工程学院,江苏南京 210003)

在物联网技术和5G 通信系统高速发展的今天,对射频前端滤波器性能指标要求越来越高。为了满足日益增长的市场需求,小型化、高选择性、低插损、低成本、高隔离度的双通带滤波器成为了学者研究的热点之一。目前,提出了许多有效的设计方法[1-12]。文献[1-4]利用微带线开路枝节加载T 型或者E 型谐振器,通过奇偶模分析计算奇偶模谐振频率,并通过馈线窄边耦合实现了双通带滤波特性。文献[5-9]采用多模阶梯阻抗平行耦合线谐振器,通过调整合适的阻抗比,把高阶谐振模式组成需要的第二通带,从而构成双通带滤波器。文献[10-12]利用枝节加载环形谐振器,通过开路枝节微扰,把固有的一对简并模式分离,组成第二通带。尽管以上多模或枝节加载谐振器实现了良好的双通带性能,但是由于采用平面结构,设计尺寸偏大,空间利用率不是很高。

针对以上问题,本文采用多层板技术进行设计,在限定的空间内,缩小了平面尺寸,提高了空间利用率。和上述枝节线加载多模谐振器相比,单模谐振器组成的双通带滤波器的中心频率和带宽独立可调,设计灵活性和自由度更高。本文分别利用半波长和四分之一波长谐振器组成上、下通带,采用低通原型综合设计方法,使得通带具有Chebyshev 滤波响应。借助半波长谐振器的交叉耦合和零度馈电耦合结构,生成四个传输零点,显著提升了通带隔离度和截止裙边陡峭度,使得带外抑制具有准椭圆函数滤波响应。……