毫米波带通滤波器的国内外现状

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军、民通信的日益发展，特别是移动通信市场迅速扩张，对毫米波元器件集成度、高性能、小型化的要求不断提高。为了减小毫米波器件的体积，适应通信系统的小型化、易集成、性能好、可靠性高、设计灵活等要求，发达国家都在利用新材料和新技术来提高器件性能和集成度，同时，尽可能地降低成本，减小器件尺寸和降低功耗。与国外相比，我国的毫米波滤波器的发展还有一定的差距。随着现代材料科学与电子信息科学技术的交叉渗透，新材料和制造工艺技术的发展，如单片集成电路、MEMS、LTCC等工艺，极大地带动了微带和其他类型滤波器的飞速发展。全国固态化的各类片式高频、毫米波滤波器和中频滤波器，向着高性能、低成本、小型化、高频化等各方面飞快发展[17]。64457

滤波器主要分为微带滤波器、交指型滤波器、同轴滤波器、波导滤波器、梳状线腔滤波器、螺旋腔滤波器、小型集总参数滤波器、陶瓷介质滤波器、SIR(阶跃阻抗谐振器)滤波器、高温超导滤波器等。下面分别简要介绍其优缺点：

1、微带滤波器

微带滤波器主要包括平行耦合微带线滤波器、发夹型滤波器、微带类椭圆函数滤波器。它具有小尺寸，用光刻技术易于加工的特点，还能通过采用不同的衬底材料在很大的频率范围内应用。微带线型滤波器在微波、毫米波领域中起着重要的作用，它是一种被广泛研究的微波、毫米波滤波器类型。该结构形式的滤波器品种繁多，性能各异，是现代电子系统中的关键器件之一。微带线滤波器的应用十分广泛，它在通信系统、电子系统、医疗设备以及军事微波系统中都发挥着重要的作用。

2、交指型滤波器

交指滤波器Q值较高、体积适中。交指型滤波器是对平行耦合微带线滤波器的一种改进，减小了微带滤波器占用的体积，具有结构紧凑、可靠性高的优点。由于交指滤波器既可以做成印刷电路形式，又可以做成腔体结构，用较粗的杆做成自行支撑，而不用介质。因此，交指滤波器在电子系统，尤其是在通信技术及近代航空航天领域中被广泛使用。

3、同轴滤波器

同轴腔滤波器广泛应用于通信、雷达等系统，按腔体结构不同一般分为标准同轴、方腔同轴等。同轴腔体具有Q值高、易于实现的特点，特别适用于通带窄、带内插损小、带外抑制高的场合。这类滤波器非常适合大规模生产，因此成本也非常低廉。但要在10 GHz以上使用时，由于其微小的物理尺寸，制作精度很难达到。

4、波导滤波器

波导型滤波器由于其Q值高，损耗小，功率容量大等优点而广泛应用于微波毫米波通信、卫星通信等系统中。近年来微波技术的快速发展对该类滤波器的尺寸、阻带特性等指标都提出了越来越高的要求。波导带通滤波器还应用在各种微波多工器上，但其最大缺点是尺寸明显比其他可应用在微波段的谐振器大。

5、梳状线腔滤波器

梳状线滤波器标准响应为0.05dB波纹切比雪夫响应，具有体积小，Q值适中的特点。在0.5-12GHZ的频率范围内可实现0.5%-30%的相对带宽，广泛应用于各种军、民用电子产品。但梳状线滤波器存在温度漂移的缺点。论文网

6、螺旋腔滤波器

目前采用的一些滤波器技术如压电晶体共振器，其同轴振荡器体积太大，不适合VHF以及UHF频段的应用。由于螺旋滤波器具有较强的耦合性能和高Q值，可承受高的功率容量，因此广泛应用在较低的射频大功率电路设计中。其缺点是螺旋耦合结构的边界条件很复杂，用电磁场数值方法进行计算的复杂度和计算量都非常大，因此实现设计比较困难。