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资源说明：在本研究中，提出了使用阶梯阻抗短负载谐振器（Stepped-Impedance Stub-Loaded Resonator, SISLR）设计超宽带（Ultra-Wideband, UWB）带通滤波器的方法。UWB滤波器作为UWB无线电通讯系统中的关键被动组件，已被广泛研究。本设计利用了SISLR提供的自由度来调整谐振频率，从而能在通带的上下两侧形成两个传输零点。由于这些特征，UWB带通滤波器通过结合两个孔径背负的梳状耦合线来实现，并被构建和测试。模拟和测量结果的一致性表明了滤波器的宽频带过滤性能以及良好通带外抑制性能。
一、研究背景与意义
自2002年初美国联邦通信委员会（Federal Communications Commission, FCC）发布覆盖3.1至10.6 GHz频率段的UWB无线电系统以来，该技术引起了学术界和工业界的极大关注。UWB滤波器作为UWB无线电通讯系统中的重要组成部分，要求具有低插入损耗、良好的选择性，以及优异的通带外抑制性能。同时，小型化设计和易于实现的结构也是其设计中被强调的需求。
二、UWB滤波器的研究进展
近年来，针对UWB滤波器的设计提出了多种方法。其中一种方法是由级联的低通和高通结构构成的UWB滤波器。多模谐振器（Multiple-Mode Resonator, MMR）的概念最初是在设计UWB带通滤波器时提出的。在该设计中，MMR的前三个谐振模式被利用来设计滤波器。还有提出了伪梳状阶梯阻抗谐振器（pseudo-interdigital stepped impedance resonators, PI-SIRs）来开发UWB带通滤波器。为了进一步改善UWB带通滤波器的通带外性能并缩小尺寸，设计了带负载谐振器。本研究在这些已有方法的基础上，进一步探索了利用SISLR设计UWB带通滤波器的新方法。
三、阶跃阻抗谐振器（SISLR）
SISLR具有设计上的优势，能够提供更多的自由度来调整谐振频率。其设计与分析具有理论基础，能够确保谐振器在特定的频段内工作。通过理论分析，SISLR不仅能够实现所需的谐振特性，还可以在通带的上下两侧形成传输零点，从而提高滤波器的性能。
四、UWB带通滤波器的设计与测试
本研究设计的UWB带通滤波器采用了两个孔径背负的梳状耦合线与SISLR相结合的方式。通过这种方式设计的滤波器结构紧凑，且易于实现。在构建和测试滤波器后，模拟和测量结果表明，滤波器具有良好的宽频带过滤性能和锐利的通带外抑制边缘。
五、总结
本研究成功地通过SISLR设计了一种UWB带通滤波器，并通过实验验证了其设计方法的有效性。滤波器不仅满足FCC的UWB规格要求，而且其结构简单，易于集成到UWB通信系统中。通过在SISLR的通带两侧产生传输零点，实现了对干扰信号的有效抑制，增强了滤波器的选择性。该研究为UWB滤波器的设计提供了新的思路和实践案例。
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