隨著現代無線通信技術的飛速發展，同時工作在兩個或多個頻段的通信系統成為無線通信研究的一個重要方向，因此多頻微波元件是近年來的研究熱點之一，這帶動了多頻濾波器技術的發展。例如無線局域網（WLAN）和寬帶互通微波接入（WiMAX）等。目前的WLAN 主要工作在2.45 GHz（2.4~2.484 GHz）、5.2 GHz（5.15~5.35 GHz）和5.8 GHz（5.725~5.825 GHz），而WiMAX工作在2.5 GHz（2.5~2.69 GHz）、3.5 GHz （3.4~3.69 GHz）和5.5 GHz（5.25~5.85 GHz）。另一方面，具有小型化、低成本、易制作等特性的多頻段濾波器已經成為現代無線通信系統中最重要的電路組成器件之一。

微帶雙模濾波器由于結構簡單、尺寸小、重量輕、成本低、易于集成、插入損耗低，且固有的階數是傳統濾波器階數的一半，能夠減小尺寸，使結構更緊湊，因此在衛星通信和無線通信中得到了廣泛的應用，同時受到了許多研究人員的關注和重視。在20世紀70年代，Wolff首次提出并設計了第一個微帶雙模濾波器，此后人們便開始了對微帶雙模濾波器的研究，其在濾波器領域扮演著重要角色。

本文講述了一種新型應用于WLAN/WiMAX 的雙模雙通帶濾波器的設計方案，方案是在對稱T 型開路支節加載雙模諧振器的基礎上，先對其奇偶模原理進行了分析，接著對雙模諧振器的電場分布和電流分布進行分析，最后設計出了一個應用于WLAN 和WiMAX 頻段的雙通帶濾波器，其中心頻率分別為2.4 GHz和3.5 GHz，并對其進行了耦合原理分析和耦合間距對帶寬的影響的分析。最后實測效果很好，在帶外產生了3個傳輸零點，上阻帶具有較好的帶外抑制。最后的仿真和實驗測量結果非常吻合，具有很好的一致性。

1、對稱T 型開路支節加載分析

本文所提出的對稱T 型開路支節加載的雙模諧振器是由一個半波長階躍阻抗諧振器和兩個對稱的T型開路枝節組成，具體結構如圖1（a）所示。

圖1、奇偶模分析

由于該結構關于對稱面AA′有對稱的特性，可以利用經典的奇偶模分析法來對該諧振器的諧振頻率進行分析。根據雙模諧振器模型，這種結構具有兩種諧振模式，即奇模諧振模式與偶模諧振模式。

以奇模電壓源激勵時，對稱面是電壁，對稱面AA′的電壓為零，等效為短路狀態，相應的等效電路如圖1（b）所示。

以偶模電流源激勵時，對稱面是磁壁，對稱面AA′處電流為零，等效為開路狀態，相應的等效電路如圖1（c）所示。

當忽略諧振器不連續性時，奇模激勵時的輸入阻抗Zinodd 可以表示為：

其諧振條件為Zinodd =∞。從公式（1）可以看出，奇模諧振頻率只與θ1、θ2、Z1、Z2 有關，與中間對稱T型開路支節無關。同理，當偶模激勵時，可以得到偶模的諧振頻率與中間T型開路支節有關，當中間對稱T型開路支節的結構發生變化時，偶模諧振頻率會發生相應的變化，而對奇模的諧振頻率沒有影響。

圖2 顯示了該雙模諧振器的奇模和偶模的電場分布圖。

圖2、奇偶模的場強分布

如圖2（a）所示，奇模的電場分布主要分布在階梯阻抗諧振器的左邊和右邊，而且是對稱的。而在對稱T型開路支節這部分沒有場強分布，顯然和支節加載部分無關。

同樣，從圖2（b）中可以看到，階梯阻抗諧振器和對稱T型支節都分布有電場，而且電場是關于對稱面AA′對稱的，這就是偶模的電場分布。因此，對稱T型支節對奇模諧振頻率不產生影響，只影響偶模諧振頻率。