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宽带是指相对带宽(2(fH-fL)/(fH+fL))在1%-25%之间的频率范围[5]。不同于相对带宽小于1%的窄带通信系统，宽带通信系统具有低发射功率，高频谱利用率大的系统容量及对现有系统低干扰等优点。宽带滤波器是宽带系统的重要无源器件之一，具有重要的理论意义和实用意义。28506
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传统的宽带滤波器有短路/开路枝节滤波器、平行耦合线滤波器及交叉指型滤波器这三种结构[5]。
短路/开路枝节滤波器设计方法简单，易加工，且实现宽带方便，常用来设计宽带带通(短路)和带阻(开路)滤波器，是常用的较为成熟的宽带滤波器结构。而这一结构的缺点在于改善阻带特性上，常常需要增加滤波器的级数使阻带上有较快衰减，然而级数的增加也意着电路结构尺寸的增加，带内衰减的增加。
一种基于平行耦合传输线的滤波器结构最早由Seymour B.Cohn教授在1958年提出[6]。通过合理的选择耦合线阶数可以获得多个传输极点,同时这种滤波器特有的多阶的耦合线结构也能够使滤波器的带宽增加，同时通带的传输特性更好,但也也因此增大了插入损耗,多级形式也带来滤波器尺寸偏大的问题。
图1.2 几种耦合线滤波器
之后1962年George L.Matthaei教授基于交指线结构的滤波特性设计了交指滤波器[7]，两组平行耦合线相互交叉，这个结构有着更为合理的滤波器的空间结构安排,使得结构更加紧凑、小型化 ，是在平行耦合微带线滤波器上的一种改进，易制造，且适用于各种带宽的结构分析及设计。但这一结构也存在着与平行耦合线结构相似的缺点，需要增大耦合单元之间的耦合系数来实现更宽的通带, 也因此增加了实际结构的加工设计困难。
1.3 交指型滤波器
而在1971年,Edward G. Cristal和Sidney Frankel给出发夹型滤波器设计理念[8]-[9]。由弯折的耦合线组成，从而形成发夹形结构,结构紧凑,同时提高了其各项性能指标。
1.4 发夹型滤波器
上述三种传统的宽带滤波器结构都存在各自的缺点，并不适合于现代滤波器的设计。国内外学者在对传统滤波器结构的改进同时，也提出了一些新型的宽带滤波器结构。新型宽带带滤波器结构的设计首先要求结构的简单可行, 同时要保证通带带宽可调并且具有较好的边缘选择和一定的谐波抑制特性。如基于阶梯阻抗谐振器（Stepped Impedance Resonator,SIR) 的多模谐振宽带滤波器、基于带通/高通和低通/带阻复合结构的宽带滤波器、基于环形谐振器结构的宽带滤波器。
阶梯阻抗谐振器(Stepped Impedance Resonator, SIR)最早是由日本学者Makimoto M 等为改善滤波器的带外谐波抑制特性于 1980 年提出[10]-[11]。通过调节谐振器各部分的阻抗比, 从而在很大范围内调节SIR的前几个谐振频率比, 从而改变滤波器的寄生通带与通带间的距离。
还有一种较为简单实用设计滤波器的方法，即利用滤波器的级联，如宽带/高通滤波器与低通/带阻结构级联[12]-[14], 引入带通/带阻结构到宽带滤波器的上阻带, 除了可以提高上边缘的选择特性, 更能够实现多倍频和较高的谐波抑制; 另外, 输入输出端引入交叉耦合，从而促使传输零点的产生[15]-[16],谐波抑制特性和通带选择特性进一步改善, 同时折叠的交叉耦合的特殊结构也缩小了整体结构的电路尺寸。
德国学者I. Wolff 教授最早提出环形双模结构, 在环形谐振器中运用不同的微扰结构单元, 从而将谐振器分离为奇偶模两个谐振模式[17]。环形谐振器的加入,提升了滤波器的选择性。