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应用于WLAN&WiMAX的小型化SIR可调双通带滤波器

奂锐,罗杰

(西南交通大学电磁场与微波技术研究所,四川成都610031)

摘要:对传统双频段耦合方案进行改进,提出一种新型双通带滤波器结构。该滤波器由两个对称阶跃阻抗谐振器(SIRs)组成,通过调节SIR的电长度,可以得到中心频率可调的通带。为了验证设计与分析的正确性,提出和设计了3个双通带滤波器。Ⅰ型滤波器两个通带的中心频率分别为2.4 GHz和3.5 GHz,相对带宽分别为5.8%和13.7%;Ⅱ型滤波器两个通带的中心频率分别为3.5 GHz和5.2 GHz,相对带宽分别为5.7%和9.2%;Ⅲ型滤波器两个通带的中心频率分别为2.4 GHz和5.2 GHz,相对带宽分别为6.3%和5.4%。Ⅰ型和Ⅱ型滤波器均适用于宽带互通微波互联接入(WiMAX)和无线局域网(WLAN)应用。Ⅲ型滤波器适用于双频WLAN应用。对所有滤波器进行加工与实测,测试结果与仿真结果吻合较好。

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关键词 :双频带;带通滤波器;阶跃阻抗谐振器;中心频率可调通带;WiMAX&WLAN

中图分类号:TN713?34 文献标识码:A 文章编号:1004?373X(2015)17?0080?04

0 引言

近年来,拥有良好通带特性的高性能双通带滤波器越来越受到关注。与此同时,许多研究人员对应用于无线通信中采用不同SIR 结构的双通带微带带通滤波器有着浓厚的兴趣,尤其是应用于宽带互通微波互联接入(WiMAX)和无线局域网(WLAN)(IEEE?802.11 a/b/g)的类型[1]。

本文通过改进传统双频段耦合方案,提出了一种新型简单的双带通滤波器结构。滤波器由两个对称的阶跃阻抗谐振器(SIRs)构成,通过调整SIR 的电长度,就可以得到中心频率可调的通带。最后,所有滤波器进行加工实测,测试的通带中心频率包含了用于WLAN 和WiMAX 的2.4 GHz,3.5 GHz和5.2 GHz频段,且测试结果与仿真结果吻合较好。

1 双通带滤波器的分析

图1给出了传统的均匀谐振器和本文SIR结构的比较。本文提出的滤波器结构由两个对称阶跃阻抗谐振器(SIRs)组成,该谐振器的半波长微带结构如图2(a)所示,作为比较,其基本结构如图2(b)所示。

图2(b)中,中间段电长度(2θ1)较长,阻抗(2Z1)较低;另外,两端电长度(θ2)相对较短,阻抗比较高,其阻抗比[2]可以定义为K = Z2 Z1 = Y1 Y2 > 1,θT>π。从开口端看过去的导纳[3]Yin 为:

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参考文献

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