从仿真结果和实测结果比较可知两者吻合的很好，验证了本方法的正确性。
§2．5结束语
本文阐述了如何借助先进EDA软件在祸合微带BPF的设计中实现模板法，并提出了一个快速筛选模板的经验公式。由于利用了丰富的实际电路设计资源，和愈发方便准确的EDA软件，相对于传统的设计方法本方法无疑节省了不少的设计工作量。通过文中的设计实例可以看出实测数据和仿真结果比较吻合，从而验证了本文方法的正确性。在模板库建立初期，这种方法也许只能在不多的情况下体现其快捷性和准确性，但是随着模板库的丰富，和合适的EDA软件，模板变换法的准确性，便捷性都将显露无疑。而且本文只是以半波长BPF的设计为切入点，相信在更多的领域这种模板变换的方法都会有不错的表现。
第三章SIR滤波器的研究
§3.0引言
随着电子战、卫星通信和个人移动通信等领域的迅速发展，作为关键射频器件的滤波器的作用越来越重要，对滤波器性能的要求也越来越高。例如，在便携式卫星接收机和手持式个人通信设备中的应用都对滤波器的尺寸提出了严格的限伟l，这就需要我们研制小型化、高性能、低成本且易于大量生产的微波滤波器。
微带滤波器由于采用PCB技术，具有良好的可重复性而得到广泛应用。但常见的发夹线滤波器、平行祸合线滤波器、短截线滤波器等形式都因电路尺寸较大，不利于实现滤波器的小型化。M.Makimoto和S.Yamashita提出了应用阶梯阻抗谐振器(SIR-Stepped Impedance Resonators)构成滤波器，通过调节新的设计参量一阻抗比来实现滤波器小型化的目的，同时还可以抑制谐波提高阻带频率响应指标。目前，这种形式的带通滤波器己越来越多地引起人们的关注，并应用于移动通信电子部件中。研究课题也已经扩展到SIR的各种结构和类型，并极大的促进了各种SIR谐振器的具体应用。
本章，在介绍和定义阻抗比RZ之后，讨论了?g/4,
?g/2和?gSIR的基本结构，随后
用RZ来系统地讨论了SIR的一些基本特性如:谐振条件、谐振长度、扎散谐振频率和等效电路等。最后应用SIR的原理讨论了一种锥形线带通滤波器的设计方法，并提出了一种在锥形线上增加spurline的设计来提供2个零点，实现谐波抑制的功能，同时讨论了spurline放置位置的影响。后面章节应用到SIR技术的设计也可参考此章内容。
§3. 1 SIR的理论概述
3.1.1 SIR的基本结构
SIR是由两个以上具有不同特性阻抗的传输线组合而成的横向电磁场或准横向电磁场模式的谐振器。图3-1给出带状线结构的典型例子，图中(a)(b)(c)分别是?g/4, ?g/2和?gSIR谐振器。虽然是以带状线结构作为例子说明，但同样的，横向电磁场和准横向电磁场模式的谐振器也可以采用同轴或共平面线结构。同样，图(b)中半波长SIR采用的是开方端点结构，短路结构也是可用的。在图3-1中，在传输线开路端和短路端之间的特性阻抗和等效电学长度分边为Z1, Z2和?，?2 (见图)。
所有以上三种类型的SIR基本结构的共同单元是，都包括开路端、短路端和它们之间的阻抗阶跃结合面。在定义了这样的共同单元下，?g/4, ?g/2和?gSIR能被看成是由1个、2个、4个基本结构单元组成。表征SIR的电学参数的是两段传输线阻抗Z1,和Z2的比值，定义如下:
阻抗比Rz?Z2/Z1 (3-1) 从下一小节我们可知R_是表征SIR特性的最重要参数。
3. 1.2 SIR的谐振条件和谐振器的电学长度
图3-2包含开路面、短路面、阻抗阶跃面的SIR的基本单元、输入端的阻抗和导纳分边定义为Z,和Y, (=1/Z; )。如果忽视阶跃非连续性和开路端的边缘电容，Zj的表达式如下:
Zj?jZ2Z1tan?1?Z2tan?2 （3-2）
Z2?Z1tan?1tan?2
?2(?l2) ?1(?l1)
设Y1=0。那么平行谐振条件为
Z2?Z1tan?1tan?2 这样
tan?1tan?2?Z2/Z1?RZ （3-3）
从上面的公式，我们能理解SIR的谐振条件取决于矶、典和阻抗比R,。一般的均匀阻抗谐振器(UIR uniform-impeclance resonator)的谐振条件唯一的取决与传输线的长度，而对于SIR则同时要考虑长度和阻抗比R，。因此说SIR比UIR多了一个设计的自由度。
SIR两端之间的总电学长度?TA，可以表示为:
?TA??1??2??1?arctan(RZ/tan?1) （3-4）
相对于对应的UIR电学长度
?，归一化谐振器长度由以下等式定义: 2Ln??TA/(?/2)?2?TA/? （3-5）
图3-3是以RZ作为变量的电学长度?1，与归一化长度Ln之间的关系
半波长和全波长SIR的总电学长度分别定义为?TB和?TC，表示如下:
?TB?2?TA，?TC?4?TA
把他们分别对长度为?和2?的UIR进行归一化得
?TB/??2?TA/??Ln， （3-6）
?TC/2??4?TA/2??Ln。 （3-7）
由上面的公式可知，三类SIR的谐振条件可以用一个表达式来表示。从图3-3可知，谐振器长度归一化Ln在Rz >1时有极大值，Rz<1时有极小值。下面我们看一下得到上述极大值和极小值的条件。以?2??TA??1代入式（3-3）
RZ?tan?1(tan?TA?tan?1) （3-8）
1?tan?1tan?TA当0< RZ<1和0< ?TA< ?/2时，
tan?TA?当tan?1/RZtan?1RZ2RZR1(tan?1?Z)?(?)? (3-9) 1?RZtan?11?RZRZtan?11?RZRZ?RZ/tan?1时取等号，这等效于：tan2?1?RZ （3-10）
这样，当
?1??2?arctanRZ （3-11）
时?TA为极小值：
(?TA)min?arctan(同样，当RZ〉1和
2RZ) （3-12） 1?RZ?2??T??时我们得到如下的等式：
tan?TA?由于0〈?〈
RZtan?1RZ(?) （3-13） 1?RZRZtan?1?，当?1= ?2=arctanRZ时，?TA 得极大值为： 22RZ) 1?RZ (?TA)min?arctan(上述计算表明?1=?2为一特殊条件，它给出SIR的极大或者极小长度。下面的讨论主要基于这一条件。图3-4是?1=?2=?0时，阻抗比R:和谐振器归一化长度Ln0的关系。这里Ln0可表示如下
Ln0?2?TA/??4?0/??4(arctanRZ)/? （3-14）
由图3-4可知，可通过采用较小的R，值来无限地缩短SIR谐振器的长度，但最大SIR长度被限定于对应UIR长度的两倍。