广西民族师范学院数理与电子信息工程学院 严小黑 慕文静

采用交叉耦合矩阵法、层叠式结构设计了位于5G FR2频段的四阶基片集成波导滤波器，滤波器的中心频率为25GHz，相对带宽为2.5%，通带内插入损耗优于1dB，回波损耗最高能小于-19dB。在24.4GHz、26.25GH处引入两个传输零点，能有效提高其带外抑制性能。该款滤波器的5G FR2频段具备潜在应用前景。

5G网络FR2频段的频率范围是24.25GHz-52.6GHz，也被称为的毫米波频段。由于FR2频段频率较高，对通信系统相关器件的结构和性能则提出更高的要求，这也是FR2频段还未能进行商用的主要原因之一。滤波器作为通信系统射频前端的重要器件，承担着频率选择的关键作用，其性能对通信系统的传输效果有着非常重要的影响。基片集成波导(SIW)滤波器具有成本低、损耗低、易于平面集成和制作等优点，使其成为高性能的5G FR2频段滤波器的热门选择。本文针对应用于5G FR2频段中的滤波器，采用交叉耦合矩阵法、层叠式结构设计了一款中心频率位于25GHz的SIW滤波器。

1 交叉耦合滤波器理论基础

四阶交叉耦合滤波器的拓扑结构和相位模型如图1所示，电磁信号由1号谐振腔进入，经过两条传输路径汇聚到4号谐振腔，再传递到负载。1-2-3-4即支路1为主耦合路径，1-4即支路2为次耦合路径。谐振腔间的感性耦合会产生-900相位差，容性耦合会产生+900相位差。谐振腔可等效为LC并联谐振回路，当信号频率低于谐振腔谐振频率f0时，在一定频点处会产生+900相位差，当信号频率高于谐振腔谐振频率f0时，在一定频点处会产生-900相位差。……