一种新型的CMRC宽带低通滤波器

本文提出了一种新型CMRC宽带低通滤波器， 在0-7GHz低通频率范围内其最大插入损耗为0.3dB，低于-10dB的阻带频率范围为8.5GHz-22.1GHz, 低于－20dB阻带频率范围为9GHz-20.8GHz,可见该滤波器在通带内具有很低的插入损耗，并且在阻带内具有良好的衰减特性。 本文探讨了一种创新的CMRC（紧凑型微带谐振器）宽带低通滤波器设计，该滤波器在0-7GHz的频率范围内表现出极低的插入损耗，仅为0.3dB，同时在阻带（8.5GHz-22.1GHz和9GHz-20.8GHz）具有出色的衰减性能，分别低于-10dB和-20dB。这种新型滤波器的特性使其特别适用于需要高效频率分离的雷达、微波和通信系统。 滤波器的设计中，传统的集总参数滤波器在高频段性能下降，因为电容和电感的Q值会显著降低，导致插入损耗增加。因此，分布参数元件如微带谐振器成为高频率应用的选择，尽管它们通常尺寸较大。薛泉教授在2000年提出的CMRC为解决这一问题提供了新的思路，随后的SCMRC和BCMRC虽然有所改进，但仍有局限性，如SCMRC的阻带范围有限，BCMRC在阻带内的衰减不足。本文提出的新款CMRC宽带低通滤波器弥补了这些不足，实现了更宽的低通频率范围和更优的阻带衰减。 文章详细阐述了CMRC的平面结构和LC等效电路模型，其中关键参数如x1、y1和y2对滤波器传输特性有显著影响。通过HFSS软件进行仿真，研究发现减小x1和y1能够降低谐振频率，而增大y2则可以减小低通频率范围，因为这会改变分布电感和电容，从而影响谐振特性。经过优化，最终得到的滤波器在0-7GHz频率范围内具有理想的低损耗特性，并在阻带表现出良好的衰减性能。 滤波器的主要微带结构参数如表1所示，其小尺寸和高效率使其易于集成，适合应用于高中频混频器的中频滤波，能有效抑制本振及其谐波成分，提高了整个系统的性能。 这种新型CMRC宽带低通滤波器不仅在低通频率范围内实现了超低插入损耗，而且在阻带内具备优异的衰减特性，为微波和通信领域提供了一个高效且紧凑的解决方案。未来的研究可能会进一步优化该设计，以适应更广泛的应用需求。