双模滤波器研究进展

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1、AEMC硬件组双模滤波器研究进展双模滤波器研究进展报告人：吴边E-mail:bwu@mail.xidian.edu.cnTel:029-882040681目录一、研究背景二、双模滤波器结构设计三、双模滤波器理论研究三、课题组工作四、下一步方向2一、研究背景无线通信技术发展微波滤波器性能要求低损耗高选择性小尺寸多通带传统滤波器：增加谐振器阶数交叉耦合滤波器：增加非相邻腔或源和负载耦合双模滤波器：引入微扰使简并模分裂并相互耦合31972年，德国学者Wolff，平面双模滤波器微带环谐振器引入不对称性可以激励出两个简并模式，这些模式耦合可以实现微带双调

2、谐带通滤波器。（1）耦合馈线不对称（2）谐振环不对称Wheeler腔体磁壁模型4由于70年代卫星和空间通信的需求，双模滤波器最早主要应用于波导腔体结构。1977年A.Williams提出一种新型TE111模圆形波导腔体结构——双模正则滤波器，在最小物理尺寸下获得最优椭圆函数响应。双模，N/2腔腔间交叉缝隙圆腔H111极化2腔构成4级方腔H101极化输出极化腔间圆孔缝隙旋转90度输入极化5为了减少调谐螺钉的影响，研究者又先后提出多种形式波导双模滤波器结构。TE11模两极化TE10，TE01模腔间耦合双模耦合矩形波导替代调谐和耦合螺钉1996Luc

3、ian.AccatinoTE102，TE201模方形切角矩形波导双模1994Ji-FuhLiang全感性不连续性双模2001MarcoGuglielmi6随着无线通信和微波集成电路的发展，微带双模滤波器近年来得到迅速发展。矩形贴片、圆形贴片、方环、圆环等形式的微带谐振器都属于双模谐振器。它们在结构上的共同特点是同时满足轴对称和中心对称的特点。它们都有一对简并模式，通过在与谐振器表面水平方向成45°角对角线方向设置某种特定的微扰方式可以使这一对简并主模的谐振频率分离并互相耦合。典型微带双模谐振器71995年，J.S.Hong首次提出微带双模方环谐

4、振器，分析模式分裂特性。单模，电场零极点在边中心双模，电场零极点在四个角d变大耦合变强81999年，LeiZhu采用一对非等长交叉缝隙加载正方形贴片谐振器实现双模滤波器，并提出联合场/电路模型表征线与环耦合结构。偶模，奇模π网络+传输线+并联电抗（微扰）92004年，AdnanGörür提出一种在传统微带环谐振器的四角加载方形贴片或切角的新型双模滤波器，其中一个为微扰单元，另三个为参考单元，改变微扰单元尺寸增加或减少传输零点。简并模耦合的本质决定滤波器的形式。mode1,mode2对应腔体TM100，TM010Pd,

5、Elliptic10同年9月，SmainAmari通过该双模结构实验表明不同双模响应实际是在复S平面具有两个传输零点的响应，通过改变微扰尺寸，传输零点从椭圆函数响应的虚轴变到实轴，可以通过带源和负载耦合的矩阵进行分析。S.AmariCameromM23由正变负Pd,twoattenuationpoles11其他学者在微带双模结构形式和分析方法上做了大量研究工作。L型耦合枝节加强耦合圆盘谐振器上刻蚀掉圆孔慢波枝节加载三角形贴片蝴蝶枝节加载和DGS微扰地板DGS加载12感性加载交叉缝隙集总并

6、联电容加载三角形环双模正交叉缝隙六边形环双模容性阶梯阻抗谐振器13四角树形贴片四模耦合线圆环加载圆盘谐振器方环容性加载巴伦层叠双通带CPW馈电双通带14典型分析方法：（1）波导腔体模式匹配法和有限元结合分析；（2）传输线网络分析法；（3）源负载耦合矩阵分析；（4）三维电磁场仿真分析。15三、课题组工作2007年我组做了大量滤波器文献调研工作，樊军娃和薛伟选择双通带滤波器作为研究方向，赵立鹏和陈志熙选择双模滤波器作为研究方向，同时吴边、秦培元、赖鑫也将双模滤波器作为博士研究的一个分支。2008.1赵立鹏硕士论文《交叉耦合及双模滤波器的设计》200

7、8.1陈志熙硕士论文《双模双通带滤波器的设计》2009.12赖鑫博士论文第3.6节基于缺陷地面的双模双通带滤波器设计161三角形双模双通带滤波器设计一种新型三角形双模谐振器的双模双通带滤波器。沿着等腰三角形的对称轴引入微扰，实现简并主模的分离。0S21Meas.S21Simu.-10-2021S-30-40-505678Frequency(GHz)[1]L.-P.Zhao,X.-W.Dai,Z.-X.Chen,andC.-H.Liang“NovelDesignofDual-modeDual-BandBandpassFilterwithTrian

8、gularresonators”PIER77,page417-424,2007.[2]L.-P.Zhao,C.-H.Liang,G-Li,andX.-