具有二次函数耦合系数的SL耦合结构的具有四个传输零点的双模BPF

在这封信中，通过使用短短端居中负载折叠双模谐振器和I / O互耦开端短管负载馈线结构设计了具有四个传输零点（TZ）的紧凑型微带通滤波器（BPF）。 该耦合结构可以实现具有二次函数耦合系数的源-负载（SL）耦合，可以在上阻带中生成三个TZ，以提高选择性。 由于双模谐振器的固有特性，可以在较低的通带边缘附近产生一个额外的TZ。 最后，已经设计和制造了一个紧凑的BPF，其带宽为2.4 GHz的3.5％的分数带宽（FBW）为WLAN应用。 仿真和测量之间的良好一致性验证了设计的有效性。 ### 具有二次函数耦合系数的SL耦合结构的具有四个传输零点的双模BPF #### 概述 本文介绍了一种利用短短端居中负载折叠双模谐振器和I/O互耦开端短管负载馈线结构设计的具有四个传输零点（TZ）的紧凑型微带通滤波器（BPF）。该耦合结构能够实现具有二次函数耦合系数的源-负载（SL）耦合，并在上阻带中生成三个TZ来增强滤波器的选择性。此外，由于双模谐振器的固有特性，在较低的通带边缘附近还能产生一个额外的TZ。最终，设计并制造了一个带宽为2.4 GHz、3.5%的分数带宽（FBW）的紧凑型BPF，适用于WLAN应用。仿真结果与实际测量之间的一致性良好，验证了设计方案的有效性。 #### 技术背景 在射频/微波电路和系统中，具有紧凑尺寸和高选择性的微带滤波器得到了广泛的应用。双模谐振器因其每个谐振器都可用作双重调谐电路而备受青睐，这使得所需的谐振器数量减少一半，从而实现了紧凑的滤波器结构。为了获得良好的频率选择性、增强带外抑制性能以及最小化相邻通道间的干扰，有限的传输零点（TZs）在滤波器设计中至关重要。通常采用的引入有限TZs的方法包括旁路耦合、交叉耦合和源-负载耦合拓扑。 最近，随着频率依赖耦合技术的发展，即谐振器间耦合随频率线性变化的技术，可设计的TZ被用来减小整体尺寸并方便实现高选择性。 #### 设计方案 本节将详细介绍所提出的双模微带BPF的设计方案，该滤波器具有四个TZs。 - **耦合结构**：如图1(a)所示，采用了一种急性频率依赖的SL耦合结构，通过这种结构可以在上阻带中生成三个TZs。 - **二次函数耦合系数**：通过I/O互耦开端短管负载馈线结构实现了二次函数耦合系数的SL耦合。这种耦合系数有助于在上阻带中形成三个TZs，进而提高了滤波器的选择性。 - **额外的传输零点**：双模谐振器的固有特性使其能够在较低的通带边缘附近产生一个额外的TZ。 #### 设计与实现 根据上述设计思路，最终设计并制造了一个紧凑型BPF，用于WLAN应用。该滤波器的工作频率为2.4 GHz，具有3.5%的分数带宽（FBW）。仿真和实际测量结果之间表现出良好的一致性，证明了所提出的设计方案的有效性和可行性。 #### 结论 本文提出了一种新颖的双模微带BPF设计方法，该方法利用了短短端居中负载折叠双模谐振器和I/O互耦开端短管负载馈线结构来实现具有四个传输零点的紧凑型滤波器。通过使用具有二次函数耦合系数的SL耦合结构，滤波器不仅保持了紧凑的尺寸，还增强了选择性。这一成果对于需要高性能、小型化滤波器的WLAN和其他无线通信应用具有重要意义。