可重构UWB带通滤波器：嵌入多模谐振器的新设计

"这篇论文研究了具有嵌入式多模谐振器的可重构超宽带(UWB)带通滤波器。设计满足联邦通信委员会(FCC)的UWB规范，同时能够调整滤波器通带的中心频率和带宽。论文提出两种滤波器设计方案，它们分别具有三个可调谐的频带，通过改变外部开路短截线的长度并利用开关矩阵设备（如微型电路和PIN二极管）来控制带宽。实验结果显示，设计与模拟结果一致，证实了设计的有效性。" 本文详细探讨了可重构UWB带通滤波器的设计，这种滤波器特别采用了电磁带隙(EBG)嵌入的多模谐振器(MMR)和叉指耦合线结构，以实现小型化和高性能。多模谐振器是滤波器的核心组件，它允许滤波器在多个模式下工作，从而提供了频率调谐的可能性。EBG结构则用于抑制不需要的辐射和提高滤波性能。 两个提出的滤波器设计分别具有不同的调谐频带范围。第一个滤波器的第一个调谐频带在3.5 GHz至11.4 GHz之间，第二个调谐频段在3.5 GHz至7.5 GHz，第三个调谐频带在3.5 GHz至5.9 GHz。第二个滤波器的相应频带稍有不同，分别为3.1 GHz至11.6 GHz、3.1 GHz至7.8 GHz以及3.1 GHz至5.8 GHz。这些调谐频段的变化是通过改变外部开路短截线的长度实现的，长度的改变影响了滤波器的谐振特性，进而调整了带宽。 为了实现带宽的动态可重构性，论文中引入了开关矩阵设备，如微型电路和PIN二极管。这些器件允许通过电子方式控制谐振器的特性，无需物理上改动滤波器结构，大大增强了滤波器的灵活性和实用性。 论文的实验部分展示了设计的实物制造和测试，测量结果与仿真结果一致，验证了设计理论的正确性和滤波器性能的可靠性。通过这种方式，研究人员不仅实现了符合FCC-UWB标准的滤波器，还提供了一种可灵活调整带宽和中心频率的解决方案，这对无线通信系统，特别是需要在不同频段工作的UWB应用，具有重大意义。 这篇论文详细阐述了一种创新的可重构UWB带通滤波器设计，其特点在于使用EBG-MMR结构和可调谐的开路短截线，结合开关矩阵设备实现频率和带宽的灵活调控。这种设计不仅满足了严格的通信标准，还展示了滤波器设计的新方向，为未来UWB通信系统的优化提供了新的思路。