摘要：提出了一种新型m推演型梯形声表面波高通滤波器结构，给出了该结构的元件参数与滤波器频率响应指标参数之间的计算关系，并从滤波器传通截止条件和特性仿真两方面验证了该结构的正确性;基于单端对谐振器建模原理(模型)，在ADS中成功设计了一个截止频率为860MHz，极点频率为640MHz的m推演型声表面波高通滤波器，通带860~1400MHz内的插损小于4dB，阻带200~640MHz内带外抑制大于40dB。

 梯形声表面波滤波器(Ladder-type Surface Acoustic Wave Filter，Ladder-type SAWF)以其插入损耗低、带内波动小、带外抑制强等特点，被广泛应用于雷达、通讯、导航、电子对抗等设备中。目前，学者们的研究大多集中在梯形SAW带通滤波器的设计和研制，对声表面波低通、高通、带阻滤波器的研究较少。

 本文在m推演型LC高通滤波器的基础上，提出了一种m推演型梯形SAW高通滤波器结构，给出了该结构的元件参数与滤波器频率响应指标参数之间的计算关系，并从滤波器传通截止条件和特性仿真两方面验证了该结构的正确性。m推演型梯形SAW滤波器是由串臂上的单端对谐振器和并臂上的LC谐振回路组成，该滤波器在较宽的通带频率范围内具有较低的插入损耗。本文还基于单端对谐振器建模原理(模型)，在ADS中成功设计了一个截止频率为860MHz，极点频率为640MHz的m推演型SAW高通滤波器，860~1400MHz通带内插损小于4dB，200~640MHz阻带带外抑制大于40dB。

 m推演型高通滤波器

 结构

 比较常见的高通滤波器类型有：常数k值高通滤波器和m推演型高通滤波器，常数k值滤波器的结构简单，频率响应由截止频率和阻抗特性决定。常数k值滤波器在阻带接近截止频率点处的衰减不大，而m推演型滤波器则可在阻带获得相对较大的衰减。

 推演型LC高通滤波器的结构如图1所示^[1]，它是由串臂上的电容C_s和并臂上电容C_p和电感L_p组成的串联谐振回路组成。C_s、C_P、L_p和m之间的相互关系如式(1)~(4)所示。

 其中，f_c为滤波器截止频率，f_n为衰减极点所对应的频率点。特征阻抗R一般取50W。

 仿真结果

 m推演型LC高通滤波器的频率响应特性如图2所示，其中阻带截止频率为860MHz，衰减极点所对应的频率为640MHz，特性阻抗R取50W。经计算，图1中各元件值如表1所示。在实际应用中，电感的寄生效应不可忽略。寄生效应产生的电阻 的计算公式如式(5)所示：

 其中，Q为电感的品质因数。f_P为决定电感品质因数的频率，一般取截止频率f_c。

 从图2中可以看出，随着品质因数的下降，通带内插损升高，阻带内插损下降。因为电感的品质因数通常为50~100，所以采用该结构很难实现低损耗、大衰减的滤波器。