基于模式耦合理论的5G毫米波应用宽带带通滤波器

《IEEE Microwave and Wireless Technology Letters》：Wideband Bandpass Filter for 5G mmWave Applications by Using Mode Coupling Theory

紧凑宽频带5G毫米波带通滤波器设计，采用一体化波导（SIW）腔体集成三个带状线谐振器，通过模式耦合实现奇偶模共振，利用交叉耦合引入边带传输零点，实测插入损耗低于0.9dB，工作带宽24.54%（23.74-30.38GHz），20/3dB带宽比1.12。

　　

摘要：

本文介绍了一种适用于第五代（5G）毫米波（mmWave）应用的紧凑型宽带带通滤波器（BPF）。该滤波器由三个带状线谐振器组成，它们位于同一个基板集成波导（SIW）腔体内。通过这三个谐振器之间的模式耦合，可以实现奇模和偶模的传输。通过交叉耦合，在通带的两侧引入了传输零点（TZs）。测试结果表明，所提出的滤波器具有较低的插入损耗（IL），低于0.9 dB；宽的3 dB插入损耗带宽为23.74–30.38 GHz（占带宽的24.54%）；并且20 dB与3 dB插入损耗带宽之比为1.12。

引言

随着第五代（5G）毫米波（mmWave）技术的快速发展，低损耗、高集成度的紧凑型宽带带通滤波器（BPF）受到了射频（RF）工程师的青睐。基板集成波导（SIW）技术因其低损耗、高品质因数以及与平面电路的良好兼容性，非常适合用于设计5G毫米波BPF [1]、[2]。然而，传统的基于SIW的滤波器存在体积较大和工作带宽较窄的问题，这限制了它们在5G毫米波系统中的应用 [3]、[4]。