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一般而言，传统的窄带(Narrow-band,NB)相对带宽(2(fH-fL)/(fH+fL))小于1%[1]，相对带宽在1%-25%之间的则被称为宽带(Wideband)，而超宽带(UWB)一般是指相对带宽大于25%的频率范围(如图1.2所示)。平面宽带滤波器主要包含平面宽带带阻滤波器与平面宽带带通滤波器, 从2009年至2013年8月份以来，通过搜索引擎Google scholar查询得知，每年发表在SCI和EI收录的杂志及会议上的宽带滤波器论文数目逐年递增，每年发表相关论文的数目都在2800篇以上，成为了微波无源电路发展的热点问题之一。25854
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图1.2 相对带宽定义的频率范围
传统平面宽带滤波器实现结构包括平行耦合线、交叉指型及短路/开路枝节滤波器等[1]。在平行耦合线结构之中，由于可以通过调节耦合缝隙间距和耦合线的宽度来获得较大的耦合系数，因而常被用来设计出相对带宽较大的宽带滤波器。然而，由于加工精度的限制性，平行耦合线间的耦合强度不能无限地增大，所以对更宽的通带来说，平行耦合线实现的结构带宽是有限的；交叉指型滤波器是平行耦合线结构的一种改良结构，其结构紧凑，性能优良，并且适合用于多种宽带结构滤波器的分析与设计，但是和平行耦合线结构存在相同的缺点，为实现更宽的通带，需要增大耦合单元之间的耦合系数，这对于实际结构的加工设计会有不小的困难；1/4波长的短路与开路枝节，因结构简单，实现宽带很方便，所以常被用来设计宽带带通(短路)与带阻(开路)滤波器结构，然而，此类结构由于需要用级联来实现高选择的通带/阻带特性，这不仅会增加电路的结构尺寸，而且会使得带内的损耗增加。上述传统的三大类结构在实现宽带滤波器的方面都有各自的缺点，而如何应用简单的结构来实现小型化高性能的宽带滤波器，是各个国家学者研究的热点问题之一。论文网
图1.3 平行耦合式结构滤波器
图1.4 交叉指型滤波器
信号干扰技术在无线通信系统中具有非常广泛的应用，按照信号干扰的类型可分为带外干扰、同频干扰、杂散干扰、镜像干扰、互调干扰等，在无线通信系统之中，当射频存储电路对信号进行采样和存储的时候，干扰控制器可通过控制信号来调制信号循环延迟从而生成干扰调制信号，干扰发射模块在将中频干扰信号进行上变频之后得到射频干扰信号，并将其发射出去，所以说信号干扰技术是改善无线通信系统的对抗功能的一种有效方法。1985年美国学者C. Rauscher 教授基于信号干扰技术的设计理论，提出了基于信号干扰技术的分布式微波滤波器[2]，分布式滤波器结构可以分为两大类，第一是横向式滤波器结构，采用了前馈技术，在这类滤波器结构的设计之中，频率响应特性是由各个组件的幅度和相位叠加而得到的；第二是循环式滤波器结构，其主要是基于反馈的作用，同时包含横向式滤波器结构的理论，这种滤波器结构的频率响应由每个组件及反馈电路信号幅度与相位的叠加得到。传统的基于信号干扰技术的滤波器有一个主要的缺点，就是为了设计出高阶的滤波器通带响应，引入了多条传输路径，这不仅使得滤波器结构的物理尺寸大大的增加，而且多条传输路径之间的阻抗匹配也很难调谐。为了克服传统应用信号干扰技术的滤波器结构的缺陷，美国的张凯教授等学者在环形谐振器的基础之上，在整波长环形谐振器的两个正交位置上增加1/4波长的开路调谐枝节[3]，这不仅增加了环形谐振器的谐振模式，同时可通过加微扰谐振单元的方式实现具有高选择性的宽带滤波器结构；西班牙教授R. Gómez García 等人利用了传统的定向耦合器结构[4]，结合了1/4波长开路分支，运用四端口的S矩阵化简得出二端口滤波器的S矩阵参数，设计出了一种带外具有6个传输零点的宽带微波滤波器结构(3-dB带宽约为20.3%)，后来，在此结构模型基础之上他们又设计出了一系列的宽带单频/双频带通滤波器结构[5]-[6]。然而，对于这一类滤波器结构来说，隔直及滤波器结构小型化的问题还是没有能够得到有效的解决，另外带宽也很难以满足宽带/超宽带的指标需求。在这类结构的基础之上，新加坡南洋理工的祝雷教授等学者提出了通过引入交指耦合线来替直通的混合环结构的想法，这样滤波器的隔直特性就能够得到有效的解决，并且在输入输出端通过引入交叉耦合结构而产生的传输零点进一步地改善了滤波器结构的选择性[7]-[8]；后来，张凯教授等人在环形谐振器的中间正交位置处并联了阶梯阻抗谐振器(SIR)结构[9]，有效地增加了环形谐振器的谐振模式，同时带外的谐波抑制也得到了进一步的改善。