（电磁场与微波技术专业论文）具有陷波特性的超宽带带通滤波器的研究.pdf

i n v e s t i g a t i o n so nu w bb a n d p a s s f i l t e r sw i t hb a n d n o t c h e d c h a r a c t e r i s t i cs ad i s s e l t t a t i o ns u b m i t t e dt o s o u t h e a s t u n i v e r s i 锣 f o rt h ea c a d e m i c d e g r e eo fm a s t e r0 fe n g i n e e r i n g b y q i nw ，e i s u p e n r i s e db y p r o h o n gw e i s t a t ek e y l a b o r a t o 巧o f m i l l i m e t e rw a v e s s c h o o lo fi n f o m a t i o ns c i e n c ea n d e n g i n e e r i n g s o u t h e a s tu n i v e r s i t y n a n j i n g ，2 10 0 9 6 ，p r c h i n a j a n u 哪2 0 1 0 东南大学学位论文独创性声明 本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。 尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过 的研究成果，也不包含为获得东南大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我 一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。 研究生签名：筮丝日期：之! ! ：型：兰兰 东南大学学位论文使用授权声明 东南大学、中国科学技术信息研究所、国家图书馆有权保留本人所送交学位论文的复印 件和电子文档。可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。本人电子文档的内容和纸质 论文的内容相一致。除在保密期内的保密论文外，允许论文被查阅和借阅，可以公布( 包括 以电子信息形式刊登) 论文的全部内容或中、英文摘要等部分内容论文的公布( 包括以电 子信息形式刊登) 授权东南大学研究生院办理。 研究生签名：导期：竺幺：矽 捕要 具有陷波特性的超宽带带通 滤波器的研究 硕士生：秦 导师：洪 伟 伟教授 ( 东南大学信息科学与工程学院毫米波国家重点实验室) 摘要 随着无线通信技术的不断发展，人们对通信系统的要求越来越高，而超宽带 ( 叭觚m d e b a n d ：u w b ) 技术以其低成本、低功耗、安全性好、数据传输速率高等 优点成为目前国内外通信领域的一个研究热点。作为该技术关键射频元器件之一 的超宽带滤波器也得到了越来越多的重视。美国联邦通信委员会( f c c ) 将 3 1 g h z - l o 6 g h z 分配给超宽带无线通信，在这7 5 g h z 频带内实际上还存在着多 个窄带无线通信系统，因此抑制它们相互之间的干扰就成为一个重要的课题。具 有多陷波特性的超宽带带通滤波器是抑制这种干扰的有效手段之一。 基片集成波导( s u b s 缸a t ei n t e 盯a t e dw 打e g u i d e ：s i w ) 是近十年来出现的一种具 有损耗小、辐射低、q 值高等优点的导波结构。s i w 具有与传统介质填充金属矩 形波导相似的传播特性，但可以有效地实现与其它平面电路的共面集成。半模基 片集成波导( h a l f m o d es u b s 仃a t ei n t e g r a t e dw 撕e 鲥d e ：h m s i w ) 相对s i w 可以减小 约5 0 的尺寸，集成度更高。折叠基片集成波导( f o l d e ds u b s t r a 钯i n t e g r a t e d w a v e g u i d e ：f s i w ) 在平面尺寸上也有减小一半的优势，而且基本保持基片集成波导 的传输特性。 本文主要基于基片集成类导波结构研究具有多陷波特性的超宽带带通滤波器， 提出了两种u w b 带通滤波器的实现方法，利用u 型槽、l 型槽实现陷波特性。本 文的主要工作如下： 1 利用s i w 的高通特性和阶梯阻抗( st e pi m p e d a i l c e ：s i ) 滤波器的低通特性 设计了3 1 g h z 1 0 6 g h z 的u w b 带通滤波器，并在此滤波器的微带基片集成波导 ( m s s i m 过度带上刻蚀u 型槽，以在5 8 g h z 处产生陷波特性，实测结果与仿真 结果吻合。 捕要 2 利用h m s i w 的高通特性和s i 的低通特性设计了3 1 g h z 1 0 6 g h z 的u w b 带通滤波器，并在此滤波器的m s 玎订s i w 过度带上刻蚀l 型槽，以在5 8 g h z 处 产生陷波特性，实测结果与仿真结果吻合。尺寸上比s i w 二s i 滤波器减小约3 0 。 3 利用f s i w 的高通特性和共面波导周期结构( c o p l a i l a rw 打e g u i d e - p 嘶o d i c s 仃u c n 玳：c p w s ) 的带阻特性设计了具有良好上下边带衰减特性的多陷波u w b 带通滤波器，分别设计和实现了1 陷波、2 陷波、3 陷波、4 陷波等u w b 陷波带 通滤波器。 ：基片集成波导，半模基片集成波导，折叠基片集成波导，超宽带滤波器， l 型槽，陷波特性 i i a b s t r a c t i n v es t i g a t i o nso nu 1 月r a w i d e b a n d b a n d p a s sf i l t e r sw i t hb a n d n o t c h e d c h a ra c t e 砒s t i c s m sc 缸碰d a t e ： s u p e r v i s o r ： q i nw 萌 p r 0 h o n g w | e i s t a t ek c yl a b o r j | t o 巧o f m i l l i i i l e t e rw a v e s ，s c h 0 0 lo fi l l f o 眦a t i o ns c i 朗c e 锄de n 酉n e e 向g s o u t l l e a s tu n i v e r s i t y n a n j i i 培，2 1 0 0 9 6 ，p c h i n a a b s t r a c t u l 仃a w i d e b a n d w b ) t e c h l l o l o g ) rh a sb e e ng r a d l 姐l l yr e c o g i l i z e da sac o i n p e t i t i v e c a l l d i d a t ef o rs h o n 础g ew i i e l e s sc o m m u i l i c a t i o nd u et 0 砥a d v a n t a g e ss u c ha sl l i 曲 d a = t ar a t e ，l o wr a d i a t i o np o w e ra 1 1 dl o wc o s tf o rs h o r t 删1 9 ea c c e s s 锄dr e m a t es e n s i l l g 印p l i c a t i o n s a so n eo fn l ek e y 盯d e v i c e so ft l l i st c c l l i l o l o g y ，u w bf i l t e r 玳a t t r a c 廿n g r e s e a r c h e r s a t t e n t i o nf o rm ep e r f 0 肌a n c eo ft h e 、t 1 0 l ec o m m l l i l i c a t i o ns y s t e mi s d i r e c t l y a 毹c t e d b y i t s i n c en l ef e d e r a lc o 删m l l l i c a t i o l l sc o m m i s s i o n c c ) 锄m o r i z e du w b 舶q u e n c yb a n d 行o m3 1g h zt olo 6 g h zf o rl l i l l i c e n s e dc o 删 i l e r c i a l a p p l i c a t i o n sf e b r u a q2 0 0 2 ，r c s e a r c h e so nu w b f i l t e r sh a v eb e e nm o r ei n d i s p e n s a b l e a n ds i 鲥f i c a i l t a su w b s y s t e m so c c u p ys u c ha 谢d eb a i l d ，i ti si n l p o r t a n tt 0o v e r c o m e t h ep r o b l e mo fd i f ! f e r e mi n t e r f e r e n c e sf r o mm a r l yo t l l e rn a r r o w - b a n dc o m m u l l i c a t i o n s y s t e m s s ou w bb a i l d p a s sf i l t e i s 丽mm u l t i - b a l l d - n o t c h e dc h a r a c t e f i s t i c sn e e dt ob e d e v e l o p e d s u b s t ra ：t ei n t e g r a t e dw a v e g u i d e ( s i w ) i san o v e lg u i d e d w a v es t n l c 觚ew 池赋m y m e r i t ss u c h 弱l o wi n s e r t i o nl o s s ，l o wr a d i a t i o nl o s s a i l dl l i g hp o w e rc a p a b i l i t ) ， d e v e l o p e di nr e c e n ty e a r s s i wc o m p o n e n t sc a i lb ef a b r i c a t e dt h r o u 曲t 1 1 es t a l l d a r dp c b p r o c e s s ，w h i c hi s al o wc o s tt e c h m c s s os i wt e c h n o l o g y 印p e a r sa sa i lc x c e l l e n t c a i l d i d a t ef o r t h ed e s i g n i n go fm i l l i m e t e 卜、v a v ei n t e g r a t e dc i r c u i t s h a l fm o d es u b s 仃a t e i n t e g r a t e dw a v e g u i d e ( h m s i w ) i sn e 砌yh a l fo fs i wi ns i z e h m s i wk e e pt l l e i i i 仃a n s m i s s i o nc h a r a c t e r i s t i c so fs i wd u et 0i t sl l i 曲谢d t l l - h e i g h tr a t i o s oh m s i wi s m o r eb e n e 矗t i i l gf o rd e s i 鲥n gk 曲一缸e g r a c e dc 沁u i t s 吐1 a l ls i wf o l d e ds u b s t r a t e i n t e 伊a t e dw a v e g u i d e ( f s i i sa l s oa ni n l p r 0 v e m e mo fs i wf s i wo w n sa l m o s tm e s 锄ec h a r a c t e r i s t i c s 嬲s i w h o w e v e ri t s 埘d n li sa b o u t5 0 o fs i ws of s i wc a i lb e i n 加d u c e dt 0d e s i g nm u l t i l a y e rc i r c u i t s t w o 啪e so fu ；b a n d p a s sf i l t e r s a r e d e s i g i l e dh e r ef o ru m 诎e l e s s c o m m u i l i c a t i o ns y s t e m s s o m er e s o n a t o r s ，s u c h 褐u - s h a p es l o t s 锄dl - s h 印es l o t s ，a r e u s e dt or e a l i z en o t c h e dc h a r a c t e r i s t i c s t h em a i nc o n t e n t sa r e 】i s t e da sf o l 】o w ： 1 au w bb a l l d p 嬲sf i l t e r 丽ma 雠q u e n c yn o t c h 5 8 g h zi s d e s i g n e da n d i 1 1 v e s t i g a t e db 嬲e do nd l e1 1 i g h p 嬲sc h 麟耐e r i s t i c s0 fs i w 觚dn l el o 、) i 磷啜 c h a r a c t 耐s t i c so fs if i l t e r u - s h a p es l o t sa r ee m b e d d e di i l 也ei i l i c r 0 蚵p s i w t r a n s i t i o n st 0o b t a i nm e 缸q u e n c yn o t c h 2 a n o 也e ru w bb a n d p a s sf i l t e r 晰ma 舶q u e n c yn o t c h 5 8 g h zi sd e s i g n e d 锄di n v e s t i g a t i mb a s e d0 nt 1 1 e1 1 i g h p 雒sc h a r a c t e r i s t i c so fh m s i w 锄dm e l o w p 部sc h 舭r i s t i c so fs i 丘l t e r 1 1 1 e丘e q u e n c yn o t c hi sr c a l i z e db y e i n b e d d i n gl - s h 印es l o t si 1 1m e 碰c r o s 仃i p 一蝴s i wt r a n s i t i o n st 0o b t a i n 3 s o m ei n u l t i - b a n d - n o t c h e du w bb a l l d p 嬲sf i l t e r sa r ed e s i g n e da 1 1 df a b r i c a t e d b a s e db yc o m b i l l i n g 也ef s i wa n dc p w 巾s f s i wh 勰ac u t o 行肌q u e n c y c h a r a c t e r i s t i ca i l dap e r i o d i cs 仃u c t u r e g e n e 船l l yh 弱ab a n d s t o pb e h a _ v i o r u s l l a _ p es l o t s 砒1 dl s h a p es l o t sa r ee m b e d d e di 1 1d i 日e r e n t 口a r t so fm e f s i w - c p wf i l t e r st 0g e ti n u l t i b a n d n o t c h e dc h a r a c t 荫s t i c s k e y w o r d s ：s u b s t r a t ei n t e 鲈a t e dw a v e g u i d e ( s i 聊，h 2 l l fm o d es u b s 仃a t ei n t e g m t e d w 打e g u i d e ( h m s i ，f o l d e ds u b s t r a t ei n t e g r a t e dw a v e g u i d e ( f s i ，u l 协w i d e b a i l d f i l t e r ，u - s h a p es l o t ，l - s h a p es 1 0 t ，n o t c h e dc h a r a c t e r i s t i c s i v 目录 目录 摘要i a b s 臼a c t 。i 目录v 绪论1 1 陷波超宽带滤波器研究背景1 2 超宽带滤波器的国内外研究现状2 3 基片集成波导的研究现状3 4 本文的主要研究内容。4 【参考文献】4 第一章基片集成波导超宽带滤波器1 l 1 1 滤波器的基本参数11 1 2 滤波器的分类1 2 1 3 超宽带带通滤波器的设计方案1 3 1 3 1 基片集成波导高通滤波器加阶梯阻抗低通滤波器1 3 1 3 2基片集成波导和周期性共面波导( s 1 w c p w ) 1 7 1 4 小结1 8 【参考文献】。1 8 第二章 基于基片集成波导的单频点陷波超宽带滤波器2 1 2 1 基片集成波导高通滤波器的设计2 1 2 1 1基片集成波导的传输特性2 1 2 1 2基片集成波导与微带传输线之间的转换2 4 2 1 3基片集成波导高通滤波器仿真结果2 6 2 2 变宽阶梯阻抗低通滤波器的设计2 8 2 2 1 变宽阶梯阻抗滤波器的分析与设计2 8 2 2 2 变宽阶梯阻抗滤波器优化结果及分析2 9 2 3 基片集成波导与阶梯阻抗级联超宽带带通滤波器3 1 2 4 嵌入式开路谐振线型槽) 产生单频点陷波的设计3 2 2 5 小结3 6 【参考文献】3 6 v 日录 第三章 基于半模基片集成波导的单频点陷波超宽带滤波器3 9 3 1 基于 n v i s i w 的u w b 带通滤波器的设计3 9 3 2 分支谐振线( l 型槽) 产生单频点陷波的设计。4 0 3 2 1u 型槽用于m v i s i w 二s i 结构的不足4 0 3 2 2l 型槽适用于h m s l w 二s i 结构4 2 3 3h m s i w 陷波滤波器的测试与改进4 4 3 4 小结4 5 【参考文献】。4 6 第四章基于折叠基片集成波导的多陷波超宽带滤波器4 7 4 1 波导折叠形式的选择。4 8 4 2f s i w c p wi t 、b 带通滤波器的设计与实现4 9 4 2 1f s i w 结构分析4 9 4 2 2c p w 二p s 结构分析5 0 4 2 3 感性金属柱对低频带的匹配5 2 4 3 多陷波特性的设计5 3 4 4 多陷波滤波器测试结果分析5 4 4 5 小结5 9 【参考文献】5 9 总结与展望6 1 一全文总结6 1 二后期展望6 1 致谢6 3 作者简介6 5 绪论 绪论 陷波超宽带滤波器研究背景 近年来，短距离无线通信技术，如蓝牙l ue t o o 蚺技术、无线局域网( w l e s s l o c a l a r c a n e t w o r k ，w i ，a 、无线宽带( w i f i ) 、全球微波互联接入系统( w o n d 丽d e i n t e r o p e r a b i l 毋f o rm i c r o w l v ea c c e s s ，w m 丛均以及超宽带l t r a 晰d e b a n d ，u w b ) 等技术得到迅猛发展。其中，超宽带系统具有以下优点：抗干扰能力强、频谱利 用率高、发射功率低、保密性好。这些优点使得超宽带技术备受关注与研究，更 使得超宽带技术迅速走向商业化。 u w b 技术出现于2 0 世纪5 0 年代末，一直到2 0 世纪9 0 年代还主要应用于军 事雷达和低截获率的通信系统。近年来，随着微电子器件技术和工艺的发展，u w b 技术开始应用在民用领域。2 0 0 2 年2 月1 4 日，超宽带无线技术首次获得了f c c 的批准用于民用通信中，以提高频谱利用效率。同年，f c c 批准将3 1 g h z 1 0 6 g h z 的频段分配给通信及测量u w b 系统使用，9 6 0 瑚z 以下，1 9 9 g h z 或 3 1 g h z 1 0 6 g h z 分配给成像u w b 系统使用，2 2g h z 2 9g h z 分配给车载雷达 u w b 系统使用【l j 。这使得u w b 系统及其器件的研究越来越受到人们的关注，不 仅成为国际无线通信领域的研究热点，同时，还被视为下一代无线通信的关键技 术之一。同时f c c 还对超宽带信号的发射功率做出了限制，如图1 所示。 本文研究的是针对通信、测量的u w b 系统，其频率范围为3 1 g h z 1 0 6 g l z 。 如此宽的工作带宽使得u w b 系统暴露在各种现有窄带通信系统的干扰下。所以共 享频率产生的系统间干扰是目前u w b 技术的热门课题之一。图2 概述了现有的各 个频段的无线通信系统。陷波特性的要求源于u w b 带内存在其他现存窄带系统的 干扰，主要包括w l a n ( 5 1 5 g h z 5 3 5 g h z ，5 7 2 5 g h z 5 8 2 5 g h 幻，h i p e r l a n 2 ( 5 1 5 g h z 一5 3 5 g h z ，5 4 7 g h z 5 7 2 5 g h 萄，w i ( 3 4 g h z - 3 6 9 g h z ，5 2 5 g h z 5 8 2 5 g h z ) 。如何抑制来自窄带通信系统的干扰而保持原有的宽带工作特性，成为一个 亟需解决的热点和难点问题。通常可以设计具有陷波特性或带阻特性的滤波器或 天线来实现。一般u w b 系统中天线之前需放置一个超宽带滤波器使系统发射的 u w b 信号符合f c c 标准。因此，作为u w b 系统重要器件，u w b 滤波器被广泛 地研究与应用【2 h 引。 此外，美国i e e e 8 0 2 1 5 3 a 工作组( t g 3 a ) 负责u w b 标准化工作。2 0 0 3 年7 月，t g 3 a 形成两种基本方案：m b o f d mu w b 技术和d s u 、b 技术。其中， 东南太学硕士学位论文 d s u w b 建议采用了双频带( 3 1 5 1 5 g h z 和5 8 2 5 1 0 6 g h z ) 的方法，这就需要 在5 8 g h z 左右形成一个陷波，以抑制其它窄带系统的干扰【9 】。 图1 f c c 对超宽带的带宽和发射功率限制【2 】 m i 搭棚 li_ii一网_ l 一。 。啊8 3 l o o 1 0 6 硪：t n圈_i圈 2 1 0 d - 2 5 融i 咿：f 音t 0 1 k - l 乱6 g 融zl 号3 伊- 7 5 0 图2 现代无线通信系统及其频率分布范围 2 超宽带滤波器的国内外研究现状 近二十年来，移动通信产业发展惊人，u w b 频段的开放，更加促进了各种 u w b 器件的研制。u 、b 滤波器作为u w b 系统的关键器件之一也得到了长足发 展。 2 0 0 3 年，h h a r a d a 等人提出来最早的u w b 滤波器【3 1 ，【4 1 。这是一种将微带馈 线安置在一种特殊的复合材料表面来实现的滤波器。这种复合材料对高频信号可 实现较大的衰减。但是，这种滤波器的插入损耗( i l ) 达到6 d b ，不能满足现代超宽 带系统的要求。 2 0 0 4 年，h i s l l i d a 等人提出了一种环形u w b 滤波器，微带环采用阶梯阻抗 2 绪论 形式，将开路支节并联于微带环上，利用了其微扰作用组成双模环形谐振器。通 过微带环和支节的阻抗变化，可以控制衰减极点的频率，从而实现通带范围的选 择【5 j 。但是，这种滤波器的带阻特性不好。 2 0 0 5 年，c l h s u 等人提出采用低通滤波器加高通滤波器的方法来实现 u w b 带通滤波器。其中，高通滤波器由耦合短路支线实现，低通滤波器由众所 周知的阶梯阻抗结构实现。虽然高通滤波器和低通低通滤波器相互干扰，但是整 个通带内的性能很好。k l i 等人利用微带与共面波导的宽带耦合结构实现了一种 紧凑的、具有良好通带特性的u w b 滤波器【7 】。l z h u 等人提出了一种新颖的基 于多模谐振器的u w b 滤波器【8 】。这种微带多模传输线谐振器的前三个谐振模式， 使其均匀的分布在超宽带频带内，构成了超宽带滤波器。h w a n g 等人通过在微带 线耦合端下方的接地板上开槽，减弱了传输线和接地板之间的耦合来加强传输线 之间的耦合【lo 】，提出了一种新的超宽带滤波器结构。 人们对器件设计进行研究的同时，设计滤波器的理论公式也有了新的研究。j t k u o 等人提出了设计宽带微带滤波器的近似公式【1 1 】。随后，l t s a i 和c h s u e 通过z 变换和优化算法的结合提出了更准确得宽带滤波器的设计方法【l2 】。而p - c a i 等人提出了理想滤波器的一种电路转换函数，可以用更少的传输线设计宽带滤波 器【1 3 1 。 由于应用的需要，抑制现有窄带系统与超宽带系统之间的干扰的研究也逐渐 被重视【1 4 】【1 钔。其中大部分工作是在微带线上开各种形式的槽实现陷波特性【1 4 】【1 6 1 。 这种方法可以不增加额外电路的情况下，实现很好的陷波特性。j s h o n g 等比较 了传统开路线( c o n v e 而o n 2 l lo p e n c 沁u i t e ds t u b ) 、分支线( s p * l 妇) 和嵌入 式开路线( e m b e d d e do p e n c i r c u i t e ds t u b ) 陷波特性的产生机理及其优缺点【l9 】。 还有一些工作是采用不同形式的开口谐振环来产生陷波特性的，有矩形的【1 7 】和三 角形的【1 8 】，他们都是通过原u w b 电路与开口谐振环之间的耦合来实现的。 2 0 0 1 年，国家8 6 3 计划通信技术主题研究项目，已把超宽带无线通信关键技 术及其共存与兼容技术作为无线通信共性技术的研究内容，以鼓励国内学者加强 这方面的研究。目前，国内关于超宽带技术的深入研究多限于天线方面，对于超 宽带滤波器的研究还很少。东南大学毫米波国家重点实验室在此方面做了很多的 工作，包括超宽带天线和超宽带滤波器的设计与研究【1 7 】，【2 0 】【2 5 1 。 3 基片集成波导的研究现状 基片集成波导( s u b s t r a t ei n t e g r a t e dw a v e g u i d e ：s 1 w ) 的概念始于基片集成电路 ( s i c ) 【2 6 1 ，类似的基片集成类导波结构还有层叠波导( l 锄i n a t e dw a v e g u i d e ) 【2 7 h 2 钔、 杆壁波导( p o s t w a l lw a v e g u i d e ) 【2 9 】【3 1 1 等，它可以将不同形式的传输线和有源、无源 电路结构集成在统一的平台上，是近年来兴起的一类新型集成导波结构【3 2 】【7 2 1 。由 东南太学硕士学位论文 于集成于介质基片中，s i w 具有低插损、低辐射等特性。s i w 能有效地将无源组 件与有源电路共面集成，实现微波毫米波系统小型化。s i w 可以利用普通的p c b 工艺实现，并可与微带电路实现无缝集成。所以与传统波导形式的微波毫米波器 件相比，基片集成波导微波毫米波器件的加工成本十分低廉，非常适合微波毫米 波集成电路的设计和大批量生产。 工作在一定频率，s i w 宽度也是一定的，相对较低的微波频段内，s i w 的尺寸 相对较大，这在应用中受到了很大的限制。2 0 0 5 年，东南大学毫米波国家重点实 验室的洪伟教授等又提出了半模基片集成波导( h a l fm o d es u b s 仃a t eh t e 删 w 打e 鲥d e ：h m s i w ) 【5 8 】【6 0 】，与s i w 相比，在尺寸上获得了近5 0 的减小。研究 表明，h m s i w 在传输特性上与s i w 没有明显的变化，而近一半的尺寸缩减带来 了介质损耗与金属损耗的减小。同年，n g r i g o r o p o l l l o s 等人提出了折叠基片集成 波导( f o l d e ds u b s t i a t ei n t l ：g r a t e dw a v e g u i d e ：f s i w ) 【6 7 】【6 8 】。f s i w 在平面尺寸上 也减小了约一半，而且基本保持基片集成波导的传输特性，但需要采用复杂的双 层p c b 工艺。南京理工大学车文荃教授在折叠基片集成波导方面开展了较多的研 究工作【7 0 】。嗍。本文就是在这些基本导波结构的基础上设计超宽带带通滤波器。 4 本文的主要研究内容 本文的研究工作主要集中于两个方面：一是基于s i w 、h m s i w 、f s i w 等导波 结构设计3 1 g h z 1 0 6 g h z 的u w b 带通滤波器；二是基于u w b 带通滤波器设计 具有陷波特性的超宽带带通滤波器。本文的主要创新工作如下： 1 利用s i w 的高通特性和阶梯阻抗滤波器( st 印i m p e d a n c e ：s i ) 的低通特性 设计了3 1 g h z 1 0 6 g h z 的u w b 带通滤波器，并在此滤波器的微带基片集成波导 ( m s s i 、聊的过度带上刻蚀u 型槽，以在5 8 g h z 处产生陷波特性，实测结果与仿 真结果吻合。 2 通过对上面的u w b 滤波器进行尺寸上的减小，利用h m s i w 的高通特性 和s i 的低通特性设计了3 1 g h z 1 0 6 g h z 的u w b 带通滤波器，并在此滤波器的 m s h m s i w 的过度带上刻蚀l 型槽，以在5 8 g h z 处产生陷波特性，实测结果与 仿真结果吻合。 3 利用f s i w 的高通特性和共面波导周期结构( c o p l a n a rw 撕e g u i d e - p e r i o d i c s t m c 臼】r e ：c p w 巾s ) 的带阻特性设计了高选择性的多陷波u 、b 带通滤波器，并实现 1 陷波、2 陷波、3 陷波、4 陷波一系列u w b 陷波带通滤波器。 【参考文献】 【1 】 f e d er a lc o m m u i l i c a t i o n sc o m m i s s i o n r e v i s i o no fp a r t15o fm ec o m m i s s i o n s 4 绪论 m l er e g a r d i n gu l t r a - 埘d e b a j l d 仃a l l s m i s s i o ns y s t e m s 】t e c h r e p ，a p r 2 0 0 2 ， e t - d o c k e t9 8 1 5 3 ，f c c 0 2 4 8 ，l 一9 4 【2 】 a i e l l ogr r o g e r s o ngd u 1 舰一谢d e b a l l dw i r e l e s ss y s t e m s 【j 】m i c r o w a v e m a g a z i n e ，i e e e ，2 0 0 3 ，4 ，3 6 - 4 7 3 】 s a i t 0a ，h a r a d ah ，n i s l l i k a t aa d e v e l o p m e mo fb a r l dp a s sj f i l t e rf o ru l n a 晰d e b a n d w b ) c o 砌【l l u i l i c a t i o ns y s t e m s c i e e ec o i 血r e n c eo nu l 仃a w i d e b a n ds y s t e m sa n dt e c h n 0 1 0 9 i e sd i g ，2 0 0 3 ，7 6 - 8 0 【4 】 h a r a dah ，s a t 0t ，k o l l i l or m u l t i v a l u e d 觚1 s n l i s s i o ns y s t e mf o ru w b - c d m a u s i n gm o d i f i e dh e 吼i t ep u l s es h 印e 【c 】i e e et o p i c a lc o 血玎e n c eo nw n l e s s c o m m u n j c 撕0 nt e c l l i l o l o g y ，2 0 0 3 ，4 51 - 4 5 2 【5 】 i s h j d ah ，加a l ( ik d e s i g i la n d 姐a l y s i so fu w bb a n d p 勰s 丘1 t e r 诵n lr i i 培f i l t e r c 】 i e e em 1 y r - si n t e m a t i o 枷m i c r o w a v es 卿o s i 啪d i g e s t ，2 0 0 4 ，3 ，1 3 0 7 一1 3 1 0 6 】h 叭cl ，h s ufc ，k u 0jt m i c r o 姗pb 趾d p 弱sf i l t e r s 矗眶u l t r a - 丽d e b 锄d w b ) 讯r e l e s sc o i n 瑚m l i c 撕o i l s c 】i e e em 1 t - s i n t d 毽，2 0 0 5 ，6 7 9 - 6 8 2 【7 】 l i l ( ，k u r i t ad ，m a t s u it a nu 1 仃a 、) l ，i d e b a n db a n d p 船sf i l t e r u s 崦 b r o a d s i d e c o u p l e d 觚c r o s 砸p c o p l 锄a rw a v e g u i d es 仃i l c t l 鹏【c 】i e e em t t si n t d i g ，2 0 0 5 ，6 7 5 6 7 8 【8 】z h ul ，s u ns ，m e n z e lw u l 仃a - 城d e b 觚d w b ) b a l l d p a s sf i l t e r su s i n g 舢l t i p l e m o d er e s o n a t o r 【j 】i e e em i c r o w w i r e l e s sc o i n p o n l e t t ，2 0 0 5 ，15 ， 7 9 6 7 9 8 【9 】李福昌超宽带技术发展现状及展望 j 】通信与信息技术，2 0 0 7 ，7 0 7 3 【1o 】h a l lgw ，l e iz a p e r t w c _ b a c k e d 血c r 0 矧pl mm u l t i p l e m o d er e s o n a 【0 rf o r d e s i g no fan o v e lu w bb a n d p a s sf i l t e r 【c 】a s i a p a c i f i cm i c r o ，a v ec o n f e r e n c e p r o c e e d i n g s ，2 0 0 5 ，4 ，p 3 【1 1 】c t l i nk ，l i nl ，k u ojt n e wf o n i l u l a sf o rs y m h e s i z i i 唱m i c r o s t r i pb a n d p a s s 丘l t e r s 谢mr e l a t i v e l y 晰d eb a n d 州d t h 【j i e em i c r o w w n l e s sc o m p o n l e 位，2 0 0 4 ，1 4 ， 2 3l - 2 3 3 【12 】t s a i l ， h s u ec d u a l - b a n d b a j l d p a s s f i l t e r s u s m ge q u a l - l e n g t l l c o u p l e d s e r i a l - s h 眦e d l i n e sa n dz t r a l l s f 0 咖 t e c q u e 【j 】 i e 髓t r a l l s m i c r e w a v et h e o r yt e c h ，2 0 0 4 ，5 2 ，1 11 1 - 1 11 7 【1 3 】c a ip ，m azw ，g u 孤xh ，e ta 1 ac o i n p a c tu w bb a n d p a s sf i l t e ru s i n g t 、o s e c t i o n o p e n c i r c u i t e ds t u b st or e a l i z et r a i l s m i s s i o nz e r o s 【c 】a s i a - p