单层SIW与CPW混合结构的紧凑型双频双模滤波器设计

"本文介绍了一种紧凑型双频双模带通滤波器（BPF），其采用单层基板集成波导（SIW）与共面波导（CPW）的混合结构。通过在两个相邻矩形腔体的顶部蚀刻H型槽，实现了这种滤波器的设计。H型槽由两个CPW谐振器和两个SIW腔体组成，可以在上、下两个通带分别产生两个可调的传输极点，提供了良好的低阻带性能。通过交叉耦合非共振节点（NRN）的谐振器可以生成两个传输零点，以实现通带之间的高隔离度和陡峭的边沿特性。设计并制造了这种双频滤波器，并且实验结果与理论分析吻合良好。" 本文主要探讨的是一种创新的滤波器设计，它结合了单层基板集成波导（SIW）和共面波导（CPW）的优点，实现了紧凑型双频双模带通滤波器。在该设计中，H型槽的引入是关键，这个槽由两个CPW谐振器和两个SIW腔体组成，它们协同工作以生成两个独立的频率响应。这种结构允许滤波器在不同的频率范围内提供两个可调的通带，增强了滤波器的灵活性和应用范围。 SIW技术因其固有的低损耗和良好的屏蔽特性，通常用于实现优良的低阻带性能。在本文所描述的滤波器中，这种特性得到了保留，使得滤波器在较低频率下具有优秀的抑制能力。同时，通过在设计中巧妙地利用H型槽，可以实现两个通带之间的传输零点，这些零点有助于增强通带之间的隔离度，减少不必要的信号串扰，从而实现更纯净的信号传输。 交叉耦合非共振节点（NRN）的概念在这里被用来生成传输零点。这是一种独特的方法，因为NRN谐振器处于非共振状态，这意味着它们不会在设计频率处产生谐振响应，而是通过非线性耦合影响信号的传播，从而创造出理想的滤波特性。这种方法有助于滤波器边缘的陡峭化，使滤波器的过渡带更加平滑，提高了滤波效果。 为了验证设计概念，作者们设计并制造了一个实际的双频滤波器。实验结果与理论分析一致，证明了这种混合结构的滤波器设计的有效性和可靠性。这样的滤波器在无线通信、射频系统和其他需要高效信号分离的应用中具有广阔的应用前景。 这项工作展示了将SIW和CPW技术结合到一个紧凑型双频双模带通滤波器中的潜力，通过独特的H型槽和NRN谐振器设计，实现了良好的频率选择性和隔离度，为未来滤波器设计提供了新的思路。