新型阶跃阻抗同轴滤波器设计与应用

本文主要探讨了阶跃阻抗同轴介质滤波器的设计方法，这是一种新型的滤波器结构，旨在满足无线通讯终端小型化的需求。作者黄振宇等人以小灵通射频前端滤波器为实例，详细阐述了设计过程。与传统均匀阻抗同轴滤波器相比，阶跃阻抗滤波器的一大优势在于能够通过缩短工作波长来减小滤波器的尺寸。这种设计的关键在于利用阶跃阻抗的变化，使得信号在不同区域传播时遇到不同的阻抗匹配，从而实现信号的高效传输和滤波。 设计流程首先确定了滤波器的基本参数，如通带范围（1930MHz至1990MHz），带内的纹波要求为0.5dB，以及在1900MHz和2020MHz处的衰减目标为24dB。通过这些参数，可以计算出滤波器的相对带宽和中心频率。例如，根据公式（1）至（3），滤波器的中心频率被设置在1960MHz，而相对带宽则为306MHz。 在设计过程中，滤波器原型电路参数的选择是关键环节。为了达到0.5dB的带内纹波，采用了切比雪夫低通滤波器的阻带衰减特性。这种特性有助于确保在通带内的信号传输稳定，而在阻带则提供所需的衰减，防止干扰信号进入系统。 在实际设计中，作者提出了一种创新的方法，即在同轴内导体表面开槽，这进一步减少了滤波器的尺寸。这种结构上的优化表明了设计者对空间效率的重视，这对于无线通讯终端的紧凑化至关重要。 本文提供了一个实用的阶跃阻抗同轴介质滤波器设计策略，不仅关注滤波性能，还着重于尺寸优化，这对于推动无线通讯设备的小型化和便携性具有重要的技术价值。通过这种新型滤波器的设计，可以显著提高无线终端的性能和用户体验，适应现代通讯技术的发展趋势。