基于多段 SIR 的微带交指滤波器小型化设计
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TN713+ . 5

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国家自然科学基金青年基金(62104255) 、国防科技大学校科研项目(ZK21-21) 资助


Miniaturized design of microstrip cross-finger filters based onmultiband SIR
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    摘要:

    微带交指滤波器作为一种常见的二维滤波器 ,在工程上有着广泛应用 ,但由于其尺寸较大 ,从而限制了应用场景的扩 展 。基于阶跃阻抗谐振器(stepped impedance resona-tor,SIR) 理论 ,设计了一款新型微带交指滤波器 ,完成了对传统微带交指 滤波器的尺寸优化 。该滤波器使用三段式 SIR结构 ,与 传 统 结 构 滤 波 器 的 谐 振 器 相 比 ,长 度 缩 减 了 23.2% 。利 用 CST仿 真 了相同设计指标下 SIR滤波器和传统滤波器的性能 ,结果表明二者都能够满足设计指标要求 ,且 SIR 滤波器在通带内性能更 佳 ,说明使用该方法实 现 小 型 化 具 有 较 强 实 用 意 义 。 为 验 证 滤 波 器 的 可 用 性 , 进 行 了 实 物 加 工 和 测 试 , 谐 振 结 构 尺 寸 为 10.9 mm×13.6 mm ,为便于测试 , 电路板尺寸为 24 mm×18 mm×0.508 mm , 实测结果与仿真结果在通带内最大差异小于 1.5 dB。该 滤 波 器 的 最 终 指 标 为 中 心 频 率 2.5 GHz, 带 宽 150 MHz, 带 内 损 耗 ≤ 4 dB, 阻 带 抑 制 ≥ 23 dB( 频 率 ≤ 2.2 GHz或 ≥2.72 GHz) 。

    Abstract:

    Microstrip cross-finger filters, as a common two-dimensional filter, have a wide range of engineering applications, but due to their large size, thus limiting the expansion of application scenarios. In this paper, a new microstrip cross-fingerfilter is designed based on the theory of step impedance resonator (SIR) , which completes the optimization ofthe size of the conventional microstrip cross-finger filter. The filter uses a three-section SIR structure, which reduces the lengthby23.2% compared to the resonatorofa conventionally structured filter. The performanceof SIR filterand traditionalfilter under the same design index is simulated using CST, and the results show thatboth of them can meet the design index requirements, and the performance of SIR filter is better in the passband, which indicates thatthe use ofthismethod to realizethe miniaturization has strongpracticalsignificance. In orderto verifythe usability ofthe filter, physicalprocessing and testing werecarried outwith aboard sizeof24mm×18mm×0.508 mm , and resonant structure size of 10.9 mm × 13.6 mm , the measured results and the simulation results show that the difference betweenthemeasured and simulated resultsislessthan1.5 dB atthepassband. Thefinalspecificationsofthis filterare center frequency 2.5 GHz, bandwidth 150 MHz, in-band loss ≤ 4 dB, and stopband rejection ≥ 24 dB (frequency≤2.2 GHz or≥2.72GHz) .

    参考文献
    相似文献
    引证文献
引用本文

韩昌霖,吴建飞,郑亦菲,陈乐东,丁浩.基于多段 SIR 的微带交指滤波器小型化设计[J].国外电子测量技术,2024,43(7):105-111

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  • 在线发布日期: 2024-08-07
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