滤波介质谐振器天线在射频无线与移动通信中发挥着至关重要的作用。当前，已有大量关于滤波介质谐振器天线的相关研究，但是，针对具有宽带、多零点和高选择性等特点的滤波介质谐振器天线的研究仍是一个难点。并且，目前充分利用微带-耦合馈电方式的优势降低滤波介质谐振器天线设计复杂度的相关讨论较少，因此亟需开展基于槽线结构实现集耦合和滤波一体化设计的研究工作。

针对上述问题，华东交通大学王传云副教授团队在前期研究成果的基础上，提出了一种基于槽线阶梯阻抗谐振器（SSIR）的滤波介质谐振器天线的设计方法。该研究相关的论文题为《A Novel Single-Feed Filtering Dielectric Resonator Antenna Using Slotline Stepped-Impedance Resonator》，该研究成果近日已被IEEE Transactions on Circuits and Systems II: Express Briefs期刊录用。

在该研究中，研究团队提出了一种分支型SSIR的谐振器结构，用于设计滤波介质谐振器天线。在充分探究分支型SSIR的谐振特性后，将其代替微带-耦合馈电方式的耦合槽线，实现集耦合和滤波一体化设计。通过在微带馈线上加载一对横向枝节，产生两个谐振模式和一个辐射零点，进一步展宽带宽和提高带外选择性。

为了验证设计思想的可行性，如图1所示，所设计的滤波介质谐振器天线中的矩形DR采用长为25.82 mm，宽为17.82 mm，高为11 mm，相对介电常数为10的TMC复合材料，介质基板采用厚度为0.762 mm，相对介电常数为4.4的AD450L材料。通过仿真与测试结果的对比，显示-10 dB的阻抗带宽为3.13-3.87 GHz (21.14%)，通带内的峰值实现增益为5.3 dBi，带外的边缘滚降超过20 dB，且增益的矩形系数为1.35。仿真与测试结果基本吻合，验证了该设计方法的可行性。

图1 加工样品图及仿真与测试结果对比

  此项研究完成了宽带、多零点、高选择性的滤波介质谐振器天线的设计，适用于5G移动通信系统中。

  该项研究得到了国家自然科学基金重点项目（No. U1831201，No. 61461020，No. 61661021）和江西省自然科学基金面上项目（No. 20202BABL202008）的资助。