基于四模谐振器的新型双通带滤波器设计

发布时间：2021-09-16 23:01

　　提出了一种新型的四模谐振器,并在此基础上设计了一款双通带滤波器。利用奇偶模分析法进行理论分析,采用共面波导异面馈电方式,使四模谐振器中的每两个谐振频率耦合,分别形成滤波器的低通带与高通带。通过射频仿真软件HFSS研究滤波器主要结构参数对性能的影响并进行优化,对滤波器进行加工制作及测试。测试结果表明双通带滤波器的中心频率分别为2 GHz和5.4 GHz,3 dB相对带宽分别为11.9%和17%,电路尺寸为0.11λ_g×0.1λ_g。所设计的双通带滤波器具有结构新颖、通带宽、尺寸小的特点。 

【文章来源】：微波学报. 2020,36(04)北大核心CSCD

【文章页数】：6 页

【部分图文】：

三模和四模谐振器结构

由结构图发现此四模谐振器沿中心轴对称,可用奇偶模分析方法进行分析。四模谐振器的奇偶模等效电路如图2所示。在奇模情况下,谐振器的对称面等效为电壁,可视为短路状态;偶模情况下,谐振器的对称面等效为磁壁,可视为开路状态。由于图2(a)和(b)沿中心轴不具备对称性,无法再次采用奇偶模分析法进行分析,需要通过计算得到奇偶模等效电路的输入导纳。假设等效电路中各枝节导纳均相等为Y0,图2(a)奇模等效电路的输入导纳Y1为:

滤波器结构如图4所示,滤波器的正面结构采用金属化过孔实现接地,弯折枝节线L2以减小整体尺寸。在基板背面引入共面波导(CPW)实现耦合馈电[11-13]。这种馈电方式利于馈电线和谐振器间的耦合强度在较宽范围内调节,并且缩小了滤波器尺寸。假设设计的双通带滤波器的四个谐振频率分别为f1、f2、f3和f4,其中f1和f2形成低通带,f3和f4形成高通带,弱耦合情况下双通带滤波器的频率响应如图5(a)所示。枝节线L1弯折与未弯折的对比如图5(b)所示,弯折L1可以在两个通带间引入新的传输零点,使得通带间隔离度变好。图5 双通带滤波器仿真分析

【参考文献】：
期刊论文
[1]基于奇偶模分析法的四模谐振器结构的双通带带通滤波器设计[J]. 张德伟,王树兴,刘庆,周东方,张毅,吕大龙,吴瑛.  电子学报. 2018(02)
[2]共面波导馈电的小型化双通带滤波器[J]. 占腊民,陈芳胜,李文广.  微波学报. 2017(04)
[3]应用于WLAN的加载对称H型枝节的双通带滤波器[J]. 罗杰,熊祥正,廖成.  微波学报. 2015(05)



本文编号：3397448