目前超宽带技术正在迅速发展，超宽带滤波器作为超宽带系统的关键部件之一，也必须不断地更新和发展。目前超宽带滤波器设计正朝着高性能、小型化的方向发展，由此也诞生了各种各样的新技术、新工艺，对于超宽带滤波器的理论研究也不断得到丰富和发展。目前国内外超宽带滤波器设计的主要方法有：多模谐振器（MMR）技术；混合微带共面波导（CPW）技术；最优短路端技术；电磁带隙（EBG）结构负载技术；级联高低通滤波技术和多层板耦合技术（新材料技术，如液晶聚合物LCP或低温共烧陶瓷（LTCC））。63856

1  多模谐振器技术

MMR技术最初是在参考文献[1]中提出的，所谓的MMR是指在通带内有多个谐振模式的谐振器。该滤波器需要在复合谐振结构中开发多个谐振模式来设计UWB滤波器，最初的设计使用了一个类似于谐振阻抗谐振器（SIR）结构的物理拓扑结构。如图1所示，其中MMR是由中间的低阻抗线段加上在两边的相同的高阻抗线段来实现的。通过正确地调节高阻抗和低阻抗传输线段的阻抗，MMR中的三个谐振模式均可设计在通带内。需要注意的是耦合长度的变化也将引起插入损耗曲线的变化，当输入输出与谐振器之间的耦合长度 较小时，它们之间的耦合系数也较小，而这三个传输极点正是三模谐振器的谐振频率位置；随着耦合长度 的增加，耦合系数也随之增大，当输入输出与谐振器的耦合足够大时，通带内就增加了两个传输极点。

图1-1  多模式谐振器UWB滤波器结构图

多模式谐振器UWB滤波器响应特性图

  多模式谐振器UWB滤波器实物图

另外人们还开发了一个具有陡峭的带外抑制的四模UWB带通滤波器。如图2所示，该滤波器的I/O耦合是使用一种交指型耦合结构完成的，人们在这个谐振器中引入了两个短截线而在较低和较高的截止频率处产生两个传输零点，从而在所要求的通带之外产生较高的抑制阻带。此外，当这两个截线被接入之后，第四个谐振模式会向频率低端移动，并且与前三个谐振模式一起构成四模式UWB滤波器。

 四模式UWB滤波器实物图

 四模式UWB滤波器的测量及其频率响应

.2  带有陷波特性的超宽带滤波器

FCC所定义的UWB室内制约要求覆盖了一些现有无线电通信系统的频率，如5GHz无线局域接入网和8GHz卫星通信系统。因此，在UWB带通滤波器的设计中要求有一些陷波频段来减小来自无线电通信系统的干扰。论文网

产生所需陷波的一个简单方法就是使用集成开路截线。如图1-6所示,一段开路截线被集成进入由混合微带线和共面结构所实现的UWB滤波器中。开路截线可以设计为在所要求的陷波频率之处的四分之一波长。这种类型的UWB滤波器样机已经通过使用单层印刷电路（PCB）制作而成。为了在陷波频段提高抑制水平，设计中使用了三个所建议的如图1-6所示结构，并且与一个低通滤波器相级联来抑制阻带的谐波响应。其测量结果如图1-7所示，人们可以观察到在陷波频率5.63GHz处可以达到55.0dB的抑制水平。

 采用集成开路线陷波UWB滤波器结构图

 采用集成开路线陷波UWB滤波器频率响应图

展示出另一个采用优化的短路截线结构的陷波UWB滤波器。在这个滤波器中，开路截线被镶嵌在连接微带线中来产生所需陷波频段。镶嵌截线的宽度和间距被用来调节带宽，可以调节截线的长度来选择所需频段。所制作滤波器的测量结果如图1-9所示，可以看到在中心频率5.83GHz处10dB的陷波带宽为4.6％。