[发明专利]一种双频带微波滤波器

说明书

技术领域

本发明涉及一种短路枝节加载的阶梯阻抗双频带微波滤波器，属于毫米波与微波器件的设计领域。

背景技术

微波滤波器被广泛应用于微波通信、雷达导航、电子对抗、导弹制导、测试仪表等系统中，是微波和毫米波系统中不可缺少的器件，其性能的优劣往往会直接影响整个通信系统的性能^[1]。

现代信息社会中单频段通信系统已显得陈旧，不能很好地满足无线通信的需求。随着无线通信技术的迅猛发展，单频段通信系统越来越显示出它的局限性。特别是无线局域网(WLAN)技术的应用和发展，促进了许多科研机构和学者转而从事双频带及多频段通信系统相关方面的研究。

为了充分利用现有的频谱和基础设备资源，在通信系统中设置能同时工作的多个通信频段，有效途径之一就是研究和开发高性能的双频带微波滤波器。滤波器作为现代通信设备中不可缺少的关键器件之一，它能有效地滤除各种无用信号及噪声信号，降低各通信频道间的信号干扰，从而保障通信设备的正常工作，实现高质量的通信，进而达到频谱资源的有效利用。现代通信的快速发展需要有效利用越来越多的频率信道，为了减小通信电路设备体积和重量，双频带器件的研究越来越引起重视。因此，对双频带滤波器的研究具有重要的意义和实用价值。

无线通信中双频带滤波器的常用设计方法主要有:

1.滤波器级联^[2]：将一个带通滤波器和一个带阻滤波器进行级联，通过调节实现双频效果，但将会增大滤波器的体积和附加损耗。

2.耦合谐振滤波器^[3][4]：通过将两个谐振器共用同一个输入输出端口实现双频带滤波器，每个谐振器独立调节各自通带，但该结构过于复杂。

3.阶梯阻抗滤波器^[5]：利用耦合谐振滤波器的寄生通带来实现双频滤波器。阶梯阻抗的谐振频率可以通过改变阶梯阻抗的电抗比和电长度来调节。调节方便，结构紧凑，但滤波器的性能仍需要改善。

参考文献：

[1] 甘本拔，吴万春.现代微波滤波器的结构与设计.北京:科学出版社，1974。

[2] Tsai, L.-C., and Huse, C.-W.: ‘Dual-band bandpass ?lters using equal-length coupled-serial-shunted lines and Z-transform techniques’, IEEE Trans. Microw. Theory Tech., 2004, 52, (4), pp. 1111–1117。

[3] Jung-Woo Baik, Lei Zhu and Young-Sik Kim: ‘Dual-Mode Dual-Band Bandpass Filter Using Balun Structure for Single Substrate Con?guration’, IEEE Microwave and Wireless Components Letters, 2010, 20(1), pp.613-615。 

[4] Hong-wei Deng, Yong-jiu Zhao, Lu Zhang, Xue-shun Zhang, Wei Zhao, A Dual-Band BPF with DSIR and TSIR. Electronics Letters. 2010, 46(17), pp. 1205-1206。

[5] Chu, Q.-X., and Chen, F.-C.: ‘A compact dual-band bandpass ?lter using meandering stepped impedance resonators’, IEEE Microwave and Wireless Components Letters, 2008, 18, (5), pp. 320–322。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是为实现滤波器结构的小型化，提高滤波器性能，降低加工成本，提供了一种涉及毫米波与微波器件的短路枝节加载的阶梯阻抗双频带微波滤波器。

本发明为解决上述技术问题采用以下技术方案：