卢 頔，文继国

（成都信息工程学院 电子工程学院，四川 成都 610225）

无线通信技术的迅速发展对微波射频器件的要求与日俱增。滤波器作为一种重要的微波器件，在强调低插损、高带外抑制、良好的带内平坦度等的同时，对小型化、结构简单、成本低、易于集成更是当今微带滤波器的发展趋势。尺寸小、选择性高的阶跃阻抗滤波器 （Stepped Impedance Resonator filters）常用于VHF、L、S波段以代替传统的均匀阻抗滤波器（Uniform Impedance Resonator filter），以实现滤波器小型化[1]。

文中简要阐述发夹形半波长SIR滤波器的原理，并且通过电磁场仿真软件HFSS设计L波段2个同一指标而不同尺寸的三阶发夹形半波长SIR滤波器，通过优化确定其基本的结构参数，最后通过加工实物并测量。测试结果和理论设计具有良好的一致性。之后，将类似的设计方法用于设计930 MHz的SIR滤波器，并将其用于实际的从465 MHz获得930 MHz输出信号的倍频器电路中获得良好的性能指标。

1 基本理论

图1为半波长SIR的基本结构，其中阻抗比为Rz=Zp/Zs，两端传输线特性阻抗为Zp，电长度为 θp=arctan（Zptanθs/Zs）的传输线它等效为电容值为C=tanθs/Z1ω0的电容，其中ω0为谐振角频率。这种改进结构的谐振器在保证无载品质因数Q不变的情况下，不仅使得谐振器电路尺寸可以随意改变，也让谐振器的寄生杂散频率点可调[1-3]。

利用以上参数使用文献 [4]中介绍的方法推导出ABCD矩阵[4]：

由耦合线部分ABCD矩阵：

及单一传输线部分ABCD矩阵：

则可得到谐振条件为：

令：θpe=θpo=θp， 以及谐振内部耦合系数kc=（Zpe-Zpo）/（Zpe+Zpo），则谐振条件简化为：

图1 半波长SIR和发卡型SIR的电长度以及物理尺……