[发明专利]一种具有最平群延迟特性多工器设计方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种具有最平群延迟特性的无源带通滤波器及多工器设计方法。

技术背景

在当今通信领域中，各种通信系统的发展异常迅速，滤波器在通信设备中占有重要的地位。尤其随着大规模集成电路的发展，要求设备小型化和功能多样化。交叉耦合滤波器，与同等性能的没有交叉耦合的滤波器相比，虽然在优化设计和制作上要相对复杂一些，但是具有谐振单元少、体积小、重量轻的优点，从而在某领域有很大的优势。对于耦合谐振器滤波器及多工器理论研究和实际应用显得非常重要，而利用传统设计方法所设计的滤波器面临着具有谐振单元多、体积大、需要加均衡器的问题，本发明主要基于这一点，采用上述频率变换技术设计了一种具有最平群延迟的耦合无源带通滤波器及双工器设计算法。

为了获得最佳的滤波效果，通过上述算法，可以得到具有最平群延迟特性的带通滤波器和多工器，有效的克服了采用直接耦合法所设计滤波器面临着具有谐振单元多、体积大、需要加均衡器的问题，能保证无源滤波器及多工器获得最佳的滤波效果。

发明内容

本发明提供了一种具有最平群延迟特性无源带通滤波器及多工器设计方法，该方法首先对传统带通滤波器优化设计进行改进，分析滤波器的性能指标，建立交耦合网络的拓扑结构模型，计算出Bessel函数的归一化参数表，通过频率变换的方法代替传统的低通原型，并给出具体的元件值，可以得到具有最平群延迟特性带通滤波器和多工器，有效的克服了采用直接耦合法所设计滤波器及双工器体积过大，需要加均衡器的问题，能保证无源滤波器及多工器获得最佳的滤波效果。

本发明提出的技术方案具体步骤包括：

分析滤波器的性能指标，建立耦合网络的拓扑结构模型；

进一步推导出低通滤波器归一化预畸参数表；

其设计步骤为：

进一步，选择满足条件的归一化参数k值和q值。

进一步，任意选择回路电感L_i的值，把此滤波器电感值选得都相等。另一回路的参数由谐振条件决定，即

ω0=1/LiCi---(1)]]>

进一步，信号源及负载电阻由下式决定

Ri=2πLif02qiΔf,i=1,n---(2)]]>

进一步，耦合电容为