Двухполосная фильтрующая структура для высокоселективного перенастраиваемого полосового фильтра и фильтрующего балуна

В статье предлагается фильтрующая структура, состоящая из двух резонаторов длиной в половину волны и двух резонаторов с нагруженными открытыми ответвлениями (open-stub), которая формирует два полосовых диапазона третьего порядка. Множественные нули передачи вводятся за счёт разработанной схемы связи, что обеспечивает крайне крутой спад амплитуды, желательный для высокоселективных фильтров. Предложенная структура применяется для проектирования перенастраиваемого двухполосного полосового фильтра (BPF) с управлением переключением PIN-диодов и четырьмя состояниями фильтрации: оба полосовых диапазона ВКЛ, оба диапазона ВЫКЛ, высокочастотный диапазон ВКЛ и низкочастотный диапазон ВКЛ. В конструкции изучаются и используются открытые ответвления со ступенчатой импедансной инверсией и связанные линии с заземлением с одного конца для подавления нежелательных откликов. Кроме того, две фильтрующие структуры размещены симметрично для проектирования двухполосного балун-BPF. На входном порту фильтра добавлены двусторонние параллельные полосовые линии, и их присущая фазовая развёртка на выходах позволяет балуну преобразовывать несимметричный сигнал в симметричный на заданных частотах. Измеренные результаты для обоих изготовленных устройств хорошо согласуются с моделированием. Переключаемый BPF и балун BPF имеют два полосовых диапазона (2,8 и 4,8 ГГц) с высокой селективностью; минимальные крутизны спадов от −3 до −15 дБ составляют 1,70 × 10^3 и 2,71 × 10^3 дБ/декаду соответственно. Вставные потери переключаемого BPF составляют 2,3/2,0 дБ, а минимальный уровень подавления сигнала в состоянии ВЫКЛ измерен как −18,2 дБ. Вставные потери балун-BPF составляют 1,8/1,4 дБ, а фазовые и амплитудные разбалансировки менее 0,3 дБ и 5° соответственно. Отличные характеристики реализованных фильтра и фильтрующего балуна наглядно демонстрируют преимущества и эффективность предлагаемой фильтрующей структуры для различных приложений.