WLAN双频带通滤波器的设计与分析(3)
干扰，如何抑制干扰信号也是研究的焦点。综观以上三个方面，用不同于窄带滤
波器设计方法来实现宽带宽、通带内有平坦的群延时、干扰信号得以有效抑制也
是双频带通滤波器理想的前景和发展方向。因此，利用超宽带滤波器的设计方法
来设计双频带通滤波器具有很大的现实意义和研究价值。
1.2 国内外研究历史和现状
1.2.1 双频滤波器的国内外研究现状
人们的信息越来越多的渴求带动了双频段的诞生和发展[3-5]
，而新科技新材
料的出现和相关理论的成熟又成为了这种发展的动力和催化剂。双频段滤波器的
研究发展过程往往和这些影响因素相辅相成，密不可分。
目前国内外双频段滤波器的主要设计方法有：
1）多个滤波器组合设计多频滤波器
这种方法设计的多频滤波器有两种实现形式： 多个带通滤波器并联构成多通
带滤波器；宽带带通滤波器与带阻滤波器的级联构成多通带滤波器。
利用两个带通滤波器并联的方式是最早提出的设计方法，由于单独滤波器的
设计已经有了成熟的理论可以使用[6]
，所以两个通带的中心频率和带宽都可以独
立控制的。最初的实现方案[7]
是分别设计两个带通滤波器，再通过合理设计公共
端口和匹配电路来消除两个通带之间的互扰，从而实现双通带滤波。这种双通带
方案需要设计两套带通滤波器，因而设计体积较大，相应成本也高。图1-1为用
两个带通滤波器并联设计双频滤波器的理论方案图。 带通滤波器和带阻滤波器级联法最先由台湾学者徐敬文教授于 2004 年提出[8]
。由于这种方法设计的双频带通滤波器中包含有两个不同的滤波器，滤波器体
积比较大。图1-2是采用滤波器级联法设计的双频段滤波器和它的频率响应。
随着新结构的发展和改进，许多具有带阻特性的新结构广泛应用在微波电路
中，如开路线加载[9]， DGS
[10-12]
和马刺线结构。然而，如何使这些结构与电路结合，
产生所需要的双通带特性需要进一步探索。
2）利用谐振模式可控的谐振器设计多频滤波器
阶跃阻抗谐振器(SIR)和支节线加载谐振器都具有谐振频率可控的特性，利
用这两种谐振器设计多频滤波器是目前最常见的方法。
SIR 结构最早由日本学者 Makimoto M 于 1980 年提出，他们的初衷是为了
改善滤波器的带外性能。利用 SIR 设计多频滤波器，通过调整 SIR 的电长度比
和阻抗比，可以得到所需的两个通带频率 [13]
。图 1-3 是两阶半波长 SIR 用于双
通带滤波器实现的结构图和仿真测试结果 后续对SIR 的研究主要集中在设计不同的耦合结构来调节通带带宽、带外性
能、传输零点等。几种常见的结构有：单指端耦合结构、伪交指型耦合结构、类
螺旋耦合结构、蛇形耦合结构、部分耦合、伪叉耦合等[14-16]
。
支节线加载谐振器结构在上世纪 90 年代末就有学者提出，利用这种结构可
以很方便地引入一个可控的传输零点，传输零点出现的位置正好是当支节线的电
长度为 90°。这种谐振器的谐振频率也很方便调节，与 SIR 相比，它的谐振频
率更易控制。基于这一特性，近几年，利用支节线加载谐振器设计多频滤波器变
得很受欢迎。
1.2.2 超宽带滤波器的国内外研究现状
1/4波长短路枝节线滤波器[17-19]
是目前一种比较成熟的结构,加工简单容易
并且可以实现全带宽。1/4波长短路线滤波器一般分为两种形式，一种是由在中
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