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1、现代滤波器设计讲座（六）超宽带滤波器电子科技大学贾宝富博士超宽带的定义•超宽带UWB（UltraWideBand）超宽带滤波器的基本类型¢超宽带滤波器的种类比较多。很多种滤波器结构都可以用来制作超宽带滤波器。但目前比较多的都是采用微带、耦合微带、耦合带线和共面波导构造超宽带滤波器。常见的类型有¢λg/4短路并联枝节线型¢λ/2开路并联枝节线型g¢耦合线型¢其他类型λ/4短路枝节线型滤波器设计g其中，FBW是相对带宽∇fFBW=f0短截线长度为：λ/4g0短截线特性导纳为：短Yi,(=1,2,)?ni截线Yi(1=−,2,,1?n)连接短截线的传输线特性导纳为：ii,1,+计算
2、公式其中：gi,(=0,1,,?n+1)i是滤波器低通原型归一化值。λ开路枝节线型滤波器设计公式/4gZZZZ2n-1n1llll12n-1n-1ZlZlZ1212n-1,nn-1,nZ00λ/4λ/4g开路枝节型滤波器的计算公式与g短路枝节型滤波器的计算公式类似。只须把其中的Y和Y换成Z和Zii,i+1ii,i+1既可。短路枝节滤波器设计实例¢5阶切比雪夫型滤波器，通带内波动0.1dB。滤波器低通原型值为，¢中心频率f=2GHz相对带宽FBW=0.5端口阻抗500欧姆。¢微带结构，介质基片厚度0.635mm。相对介电常数。ε=10.2r短路枝节滤波器设计实例（续1）¢特性导
3、纳计算结果¢微带线参数计算结果短路枝节滤波器设计实例（续2）¢滤波器版图¢滤波器仿真结果ANovelUltra-Wideband(UWB)BandpassFilter(BPF)WithPairsofTransmissionZeroesIEEEMICROWAVEANDWIRELESSCOMPONENTSLETTERS,VOL.17,NO.2,FEBRUARY2007p.121Ultra-Wideband(UWB)BandpassFilterWithEmbeddedBandNotchStructuresUltra-Wideband(UWB)BandpassFilterWithEm
4、beddedBandNotchStructuresIEEEMICROWAVEANDWIRELESSCOMPONENTSLETTERS,VOL.17,NO.3,MARCH2007p.193λ/2开路枝节线型滤波器设计g0¢λg0/2开路枝节线型滤波器的设计过程分成两步¢先设计一个λg0/4短路枝节线滤波器，然后把短路枝节用终端开路特性导纳分别为Yia和Yib的两截λg0/4传输线取代。传输线总长为：l+l=/2λiaibg0开路枝节线型滤波器设计（续）3λ/20¢如果，YY=则在阻带内频点λ0和处产生传输ibia2零点（衰减极点）。¢如果，YYib=αiai则在频点fzi产生衰
5、减极点。¢此类滤波器的传输特性具有周期性。λ短路枝节线型滤波器设计公式/2gZ1bZ2bZZll()n-1bnb12lln-1n-1ZZ2aZZna1a()n-1aZZ12l12Zn-1,nln-1,nZ00λ/2g短路枝节型滤波器的计算公式与λ/2开路枝节型滤波g器的计算公式类似。只须把其中的Y,Y和Yi,i+1换成Z,Ziaibiaib和既Zi,i+1可。开路枝节滤波器设计实例¢5阶切比雪夫型滤波器，通带内波动0.1dB。滤波器低通原型值为，f=2GHzFBW=0.5¢中心频率0相对带宽端口阻抗50欧姆。¢微带结构，介质基片厚度0.635mm。相对介电常数。ε=10.2r
6、¢选择所有的枝节。。fzi=1GHzαi=1开路枝节滤波器设计实例（续1）¢参数：¢版图：开路枝节滤波器设计实例（续2）¢仿真结果ACompactUWBBandpassFilterUsingTwo-SectionOpen-CircuitedStubstoRealizeTransmissionZeros耦合线型宽带滤波器电路单元¢通常，耦合线型滤波器是由终端短路或开路的耦合线节构成的。最常见的耦合线节有下面两种。他的等效电路如下所示。开路耦合线节的等效电路耦合线型滤波器的等效电路耦合线型滤波器设计公式耦合线滤波器设计实例耦合线滤波器设计实例“Aperturecompensati
7、ontechniqueforinnovativedesignofultra-broadbandmicrostripbandpassfilter,”2000IEEEIMS,pp.315-318.(Zhu,Bu,Wu)~λ/4~λ/4~λ/2~λ/4WBacksideAperture“Onthedesignofnovelcompactbroadbandplanarfilters,”IEEETransMTT,Feb.2003,pp.364-370.(Menzel,Zhu,Wu,Boegelsack)5.312
