滤波器11-多频滤波器研究

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1、现代射频滤波器理论与设计第11讲多频滤波器设计陈付昌华南理工大学电子与信息学院天线与射频技术研究所TEL:22236201-604Email:chenfuchang@scut.edu.cnResearchInstituteofAntenna&RFTechniques目录1.引言课题研究意义国内外研究现状及现状分析2.基于阶跃阻抗谐振器的多频滤波器设计3.基于组合谐振器的多频滤波器设计4.基于支节线加载谐振器的多频滤波器设计5.高阶双频滤波器设计6.腔体多频滤波器设计7.结论及下一步工作展望ResearchInstituteofAntenn

2、a&RFTechniques2/531.引言-课题研究意义现代无线通信系统的一个主要发展趋势是多标准、多模式、多频率：天线900MHz基带处理模块射频滤波器镜像中频中频模数移动通信：GSM，900MHz低噪放滤波器混频器滤波器放大转换CDMA天线1800MHz基带处理模块卫星导航：GPS，北中频射频滤波器镜像中频模数斗低噪放混频器放大转换1800MHz滤波器滤波器无线局域网：WLAN多频天线900、1800MHz基带信号1多频镜像抑制下变频器基带信号2多频多频滤波器低噪放900、1800MHzResearchInstituteofAntenna&R

3、FTechniques3/531.引言-课题研究意义滤波器是射频前端的关键部件。因此，多频（MultiBand）滤波器的研究也成为射频与无线技术、电磁场与微波技术领域的研究热点120100数据来源：WebofScience80论文60数量40200200420052006200720082009年份ResearchInstituteofAntenna&RFTechniques4/531.引言-多频带滤波器国内外研究现状级联宽带带通滤波器和带阻滤波器[1]•尺寸大•设计繁琐[1]L.-C.TsaiandC.-W.Huse,“Dual-bandbandpa

4、ssfiltersusingequallengthcoupled-serial-shuntedlinesandZ-transformtechniques,”IEEETrans.Microw.TheoryTech.,vol.52,no.4,pp.1111–1117,Apr.2004.ResearchInstituteofAntenna&RFTechniques5/531.引言-多频带滤波器国内外研究现状并联两个带通滤波器[2]•尺寸大•设计时需考虑低频滤波器寄生频率对高频滤波器的影响[2]C.-Y.ChenandC.-Y.Hsu,“Asimpleandef

5、fectivemethodformicrostripdual-bandfiltersdesign,”IEEEMicrow.WirelessCompon.Lett.,vol.16,no.3,pp.246–248,May2006.ResearchInstituteofAntenna&RFTechniques6/531.引言-多频带滤波器国内外研究现状利用谐振器的寄生频率[3][4]•目前最主要的设计方法0•尺寸小-10S参-20数(-30S11SdB21Z,Z,)-4022Z,Z,22仿真结果1111-50测量结果-60-701234567频率(GH

6、z)0T-15S11SSLZ参-302122数(dZZB-4511)-60T'L-751仿真结果测量结果-9012345678频率(GHz)[3]S.SunandL.Zhu,“Compactdual-bandmicrostripbandpassfilterwithoutexternalfeeds”,IEEEMicrow.Wireless.Compon.Lett.,vol.14,no.10,pp.644-646,Oct,2005.[4]P.Mondal,M.K.Mandal,“Designofdual-bandbandpassfiltersusingstub

7、-loadedopen-loopresonators,”IEEETrans.Microw.TheoryTech.,vol.56,no.1,pp.150–155,Jan.2008.ResearchInstituteofAntenna&RFTechniques7/531.引言-多频带滤波器国内外研究现状分析现状分析•在保证滤波器尺寸不显著增加的前提下，现有技术很难做到中心频率和带宽在很大范围内独立可调•耦合结构基本上还是传统的单频滤波器耦合结构，如何能够真正控制多频耦合还几乎是个空白•高阶多频滤波器的实现也几乎是空白•现有设计方法很难从指标综合出多频滤波器,

8、如何能够真正实现中心频率、通带宽度、带外衰减都可控是最终目标Res