[发明专利]基于多节SIRs的四通带滤波器

说明书

本发明设计了一种基于多节SIRs(Stepped Impedance Resonators)的四通带滤波器。该滤波器分为上下两个谐振器A和B，A谐振器是由两节1/2波长SIRs和短路支节组成，控制第二、三通带，B谐振器是由三节1/2波长SIRs和短路支节组成，控制第一、四通带，因此滤波器的四个频带中心频率分别由AB两个谐振器来控制，达到了通带可控的性能；而AB谐振器上下叠加在一起共用相同的50Ω馈电耦合线，也达到了小型化的要求。

技术领域：

本发明涉及到微波通信领域，是一种通带可控、结构紧凑，并可用于微波电路进行滤 波的基于多节SIRs的四通带滤波器。

背景技术：

通信行业的快速发展推动了人类文明的进步，在提高人类的生活质量的时候也一并深 深地影响着人们的日常生活；从最初的WCDMA、CDMA、GSM到现在的WLAN、 TD-SCDMA、WiMAX等技术，频谱划分愈来愈细，上网、语音、视频、定位等各种服务 项目愈来愈多，给人们的平常生活带来了十分大的便利，同时，这对通信系统的期望也愈 来愈高，例如高性能、体积小、集成化、成本小等。假如系统需要同时符合IEEE 82.11b/g 与IEEE82.11a两个标准，采用一般的方法，那么系统应该采用两个单频收发机，采用此种 方法会造成系统电路尺寸太大并且损耗较高；如果用多频段收发机代替两个单频收发机， 那么可减少系统一半的电路尺寸，因为众多元件均重复用或者共用，通信系统的损耗也会 比前者大大降低，同时也在一定程度上降低了生产成本。

微带带通滤波器是通信系统中必不可少的构成部分，在非常多的领域均起到了至关重 要的作用，其各方面的性能是否优良直接关系到整个通信系统质量的好坏，比如其能否合 理利用有限的频谱资源、通频带是否可控，滤波器体积大小直接影响着射频前端的整体尺 寸大小，微带带通滤波器达到小型化的标准对通讯系统收发机集成化的趋势形成十分大的 影响；假如可以使用单个带通滤波器去完成多频性能，那么会使收发机体积大幅度降低， 同时也使得设备成本得到有效的减少。多频带通滤波器能够按照通信系统的要求在多个频 段同时进行工作，可在兼容目前的频段时过滤掉别的频段干扰信号；因此，对于多频带通 滤波器的设计、研究存在重大价值，目前已成为众多研究人员关注的重点。

无线通信中对信号进行接收滤除的滤波器模块也需加强滤波性能。滤波器在无线通信 系统中的作用需要选择特定频率、消除带外干扰；滤波性能决定无线通信中的通话质量， 多通带滤波器的选频功能使得无线终端能够在多个频段进行，从而使得终端支持多家通信 公司的通信制式；多频带滤波器使得通信的终端设备支持多个通信标准的工作；实现多个 通信频段的信号的传输与阻隔，实现多网兼容；多模滤波器工作时有多个谐振模式，比使 用多个单模谐振器时的微波电路尺寸小；因为采用微带线设计滤波器，容易在介质板上的 平面电路集成，能在目前小巧的智能终端领域内应用广泛；微带滤波器中，电路整体共用 基板的一面作接地板，在基板上表面形成电路的图形走势，因此比较容易加工制作出尺寸 较小、性能良好的滤波器。多频微带带通滤波器愈发引起专家学者的重视，已是滤波器领 域研究中的热门。

多通带滤波器在近几年取得了快速的发展，很多研究学者在这方面做了大量的工作， 多通带滤波器设计中出现了4种主流方法：基于频率和元件变换的综合设计法，滤波器组 合法，双模谐振器法和多模谐振器法。

发明内容

为了满足微波技术发展的需求，本发明的主要目的是，提供了一种基于多节SIRs的 四通带滤波器。

本发明提供一种基于多节SIRs的四通带滤波器的拓扑结构；由于实际情况，很难或无 法用麦克斯韦方程从理论上来证明，故采用数值方法来证明；学术和工程上常采用的方法 是利用高频电磁仿真软件进行电磁仿真来证明、优化。

常见的高频电磁仿真软件有多种，我采用的是HFSS 15.0对提出的四通带滤波器结构 进行优化。