三阶微带带通滤波器设计：基于半波和四分之一波长谐振器

"基于二分之一和四分之一波长谐振器的三阶微带带通滤波器，肖飞，唐小宏，王铃，吴涛，电子科技大学电子工程学院极高频复杂系统国防重点实验室" 这篇论文研究的焦点是一种创新的微带带通滤波器设计，该设计采用了独特的耦合拓扑结构。滤波器的核心组成部分是一个二分之一波长谐振器和两个四分之一波长谐振器，它们通过一个金属化过孔相互连接，形成一个三阶耦合系统。这种结构的设计巧妙之处在于，通过金属化过孔，可以有效地调整和优化滤波器的性能，同时减少所需的物理空间。 在微带传输线理论中，谐振器是构建滤波器的基本单元，它们能够选择性地允许特定频率范围内的信号通过，而阻止其他频率的信号。二分之一波长谐振器通常会呈现出电压节点和电流 antinode，而四分之一波长谐振器则会在两个端点形成电压 antinodes 和电流节点。将这两种谐振器结合在一起，可以实现更复杂的频率响应特性。 论文中提出的三阶耦合结构意味着存在三个主要的耦合路径，这使得滤波器可以实现更精细的频率选择性。等效电路模型揭示了这种结构如何影响滤波器的传输特性，特别是在低端阻带内的传输零点。传输零点是指在阻带内出现的一个频率点，该点的传输系数为零，可以增强滤波器对阻带信号的抑制效果。 实验结果显示，实际制作并测试的滤波器与仿真预测相吻合，证明了设计的有效性。该滤波器具有紧凑的尺寸，这对于微波设备的集成至关重要，同时它还能有效地抑制谐波，这意味着在滤波器的工作带宽内，非所需频率的谐波成分能得到有效抑制，提高了信号质量。 关键词"微带传输线"强调了这种设计的基础，即利用微带结构进行信号传输和处理，这种技术广泛应用于微波和射频系统中。"带通滤波器"是指只允许特定频段的信号通过的滤波器类型，对于通信和信号处理系统至关重要。"三阶耦合拓扑结构"则是指滤波器内部的连接方式，它决定了滤波器的频率响应特性。 这篇论文贡献了一种新颖的微带带通滤波器设计方法，利用二分之一和四分之一波长谐振器的组合，实现了高效且紧凑的滤波器，适用于对空间和性能要求苛刻的微波系统。