基于WLAN(无线局域网)和全球微波接入互操作(Wimax)的迅速发展，未来无线通信的主导方向势必是多频通信系统。本文就将分享一种新型三频带通滤波器的设计方法，以实现所需要的三个谐振频率。
传统的三频带通滤波器的设计与分析
传统的三频带通滤波器通常采用阶梯阻抗谐振腔(SIR)，通过调节阶梯阻抗微带线的电长度和特性阻抗，实现三个谐振频率，这种方法设计过程较为复杂，而且需要采用高阻抗微带线才能达到设计目标，这会使设计中的高阻微带线过细，导致加工困难，影响滤波器特性。
新颖的倒F型枝节加载开环谐振腔的设计与分析
1、结构
结构如图1所示，利用外围尺寸La确定谐振腔的基本谐振模式后，只需要通过调节枝节的长度L1和L2及位置Ls和L3，就可以把谐振腔的高次谐振模式调节到所需要的位置，从而实现三频带通滤波器的设计，而不需要改变微带线的宽度，来有效避免使用太细的微带线进行设计，最终使三频带通滤波器的加工更加容易，有效减小加工误差。
2、仿真
对该谐振腔利用软件AnSOFt HFSS进行仿真得到其前三个谐振频率随谐振腔结构参数的变化曲线由图2给出。图2(a)绘出了图1结构的谐振腔前三个谐振频率随谐振腔外围尺寸La变化的曲线，并与不加载倒F型枝节的开环谐振腔谐振频率进行比较，分别用withF和withoutF表示。从图2(a)中可以发现，谐振腔的基模谐振频率在 两种情况下基本保持一致，而高次谐振模式的频率值由于倒F型枝节的存在发生了明显的变化，可见加载倒F型枝节可以有效的降低高次谐振模式的频率值，而基模的频率可通过不加载倒F型枝节的谐振腔进行初步估计，即改变谐振腔的外围尺寸La调节基模的谐振频率。
倒F型枝节加载的开环谐振腔的前三个谐振频率随枝节长度L1变化的曲线由图2(b)给出。从图中可以看出，随着L1的增加，高次模式频率降低，而基模的频率几乎保持不变。因此，在谐振腔外围尺寸不变的条件下，就可以通过调节枝节长度L1的值改变高次模式频率，以实现所需要的频率比。
3、倒F枝节的位置及长度对三频带通滤波器频率比的影响
改变枝节的长度参数L1，L2，位置参数Ls和L3，就可以计算出随参数L1变化的高次谐振模式频率f3，f2与基模频率f1的比值f3/f1 和f2/f1，这种设计方法的频率比的可调范围是比较大的。取Ls=7mm和17mm时，参数L1和Ls对频率比具有较大的影响，而L3=1mm和9mm时，参数L3和L2对频率比的影响相对较小。因此，在设计中可以先调节参数L1和Ls粗略的确定所需要的频率比，再改变参数L3和L2的值进行更为精确的设计，以实现设计目标。
从以上的分析可以看出，改变倒F枝节的位置及长度可以实现各种频率比的三频带通滤波器设计，而且该种设计方法结构简单，加工容易，可广泛应用于多频无线通信系统中。
