单片加载步进阻抗方开环谐振器的微型双模双频带通滤波器

"这篇研究论文介绍了一种使用单个加载了步进阻抗方形开环谐振器（SPLSISOLR）的微型双模双频带带通滤波器（BPF）。通过自由调整SPLSISOLR的前四个传输极点，并采用高阻抗微带线与谐振器耦合来激发这些极点，构建了一个具有两个通带的双模双频带滤波器。馈线的抽头点可以在高阻抗微带线上自由滑动，增加了两个通带外部品质因数的设计自由度。为了验证提出的这种方法，设计了一个中心频率为1.79/5.42GHz，带宽分别为4.5%/22.5%，尺寸紧凑为0.15λg×0.14λg的双频滤波器。实际制作的滤波器具有高的带间隔离、宽的阻带以及直流阻挡功能，设计过程简单。" 该研究论文的核心内容主要集中在以下几个知识点： 1. **双模双频带带通滤波器（Dual-Mode Dual-Band Bandpass Filter, BPF）**：这种滤波器能够在两个不同的频率范围内工作，每个频带内都有两个传输极点，可以实现更灵活的频率选择性。 2. **单个方形加载步进阻抗方形开环谐振器（Single Square Patch Loaded Stepped-Impedance Square Open Loop Resonator, SPLSISOLR）**：SPLSISOLR是滤波器设计的关键组件，它的四个传输极点可以独立调节，增强了滤波器的可调性和设计灵活性。 3. **高阻抗微带线（High-Impedance Microstrip Lines）**：通过耦合高阻抗微带线与谐振器，能够有效激发并控制滤波器的传输极点，实现双模操作，同时提供了更大的设计自由度。 4. **馈线抽头点的自由滑动设计**：这种设计允许馈线的抽头位置在高阻抗微带线上变化，从而可以优化滤波器的外部品质因数（external quality factor, Qe），这直接影响滤波器的选择性和带宽。 5. **滤波器性能参数**：设计的滤波器在1.79GHz和5.42GHz处有两个中心频率，对应的分数带宽分别为4.5%和22.5%，表明滤波器在两个频带内的带宽不同，且具有较宽的阻带。 6. **小型化设计**：滤波器的物理尺寸仅为0.15λg×0.14λg，显示出良好的小型化特性，λg是自由空间波长在中心频率下的值。 7. **实际应用特点**：实际制造的滤波器展示了高的带间隔离，这意味着在两个工作频带之间有良好的信号分离，避免了信号干扰。同时，滤波器还具有宽的阻带，能有效地阻止不需要的频率成分通过。此外，滤波器设计过程简单，方便工程应用。 这篇研究论文在滤波器设计领域提供了一种创新方法，通过巧妙利用SPLSISOLR和高阻抗微带线实现了双模双频带滤波器的小型化和高性能，对无线通信和射频系统中的频率选择和信号净化具有重要价值。