[发明专利]一种新型三频带通滤波器

说明书

技术领域

本发明涉及一种滤波器，具体涉及一种新型三频带通滤波器。

背景技术

由于先进通信标准的不断涌现和得到应用，能够工作在多个频段的微波收发信机成为一个主要发展方向，而三频带通滤波器是构建这些收发信机的关键器件之一。目前已经有不少技术用于设计三频带通滤波器，一种直接的方法是安排三套谐振器，分别产生一个通带，其难点在于要构建复杂的耦合网络。 作为改进，有人将双模谐振器和单模谐振器结合到一个电路中用于构建三频带通响应。人们使用三模谐振器设计三频带通滤波器，为了获得更高的电路效率。其中三节阶梯阻抗谐振器技术是最流行的方法，可以设计较小尺寸的三频带通滤波器。当前三通带滤波器的设计缺陷在于过大的体积、复杂的网络，且各通带频率和带宽的单独设置较难。

发明内容

本发明克服了现有技术的不足，提出了一种新型三频带通滤波器，所述滤波器利用通带分裂技术将一个带阻滤波器嵌入到一个双频带通滤波器中，将双频带通滤波器的一个通带分裂，从而获得了三个通带。可以通过调（节）带阻滤波器的阻带的中心频率和带宽，从而能够设置三频带通滤波器的各个通带带宽。

本发明的技术方案为：一种新型三频带通滤波器，采用微带电路形式由一个双频带通滤波器和一个单频带阻滤波器电路互嵌而成，所述双频带通滤波器包含多个二节阶梯阻抗短截线，由固定长度的连接传输线相连，所述单频带阻滤波器由电容加载短截线构成，也由连接传输线相连；把单频带阻滤波器的每个电容加载短截线分别连接到双频带通滤波器的连接传输线的中点，在嵌入了电容加载短截线后，每个连接传输线会有一个信号传输阻带，令这个阻带位于双频带通滤波器的一个通带内，则该通带被裂变为两个通带，互嵌后的混合电路会产生三个通带。

所述电容加载短截线是带阻元件。

本发明具有如下有益效果：

本发明集成了一个双频带通滤波器和一个单频带阻滤波器，总长度仅为其中任一滤波器的长度，尺寸较小；利用优化算法，三频带通滤波器的三个通带频率和宽带可以设置且宽度较高；由于通带之间存在传输零点，因而各个通带间隔离度较高；实测通带损耗较低。

附图说明

以下结合附图和具体实施方式进一步说明本发明。

图1为本发明的双频带通滤波器结构示意图。

图2为本发明的单频带阻滤波器结构示意图。

图3为本发明的双频带通滤波器和单频带阻滤波器的混合电路示意图。

图4为本发明的混合电路测试结果示意图。

图中，1、二节阶梯阻抗短截线；2、电容加载短截线；3、连接传输线；4、频带一；5、频带二；6、频带三。

具体实施方式

以下结合附图进一步说明，并非限制本发明所涉及的范围。

参见图1至图4所示，本发明利用通带分裂技术将一个带阻滤波器嵌入到一个双频带通滤波器中，将双频带通滤波器的一个通带分裂，从而获得了三个通带。可以通过调带阻滤波器的阻带的中心频率和带宽，从而调整三频带通滤波器的各个带宽。

图1和图2分别是双频带通滤波器和带阻滤波器的拓扑结构，用于构建三频带通滤波器。双频带通滤波器包含若干二节阶梯阻抗短截线1，作为双模谐振器使用，由连接传输线3相连。图1中的二节阶梯阻抗短截线的输入阻抗为：

                                           

其中 、、 和 分别为两段传输线的特性阻抗和与频率相关的电长度。如果输入阻抗 是无穷大，则在该频点上产生一个传输极点；如果 是零，则该频率为滤波器的传输零点. 图4是随频率变化的一个典型曲线. 通过调节、、 和  的值,我们可以获得合适的谐振频率和电纳斜率。连接传输线3用来近似的作导纳（J）变换器使用。需要说明的是，因为连接传输线3的长度是固定的，它不能非常精确的同时在两个频段都作为J变换器。因而滤波器的电路需要整体优化，从而获得良好的双频带同响应。

一个单频带阻滤波器如图 2 所示，其中若干电容加载的短截线2连接到主传输线上。这些短截线是带阻元件，用于产生阻带，阻带的宽度与加载电容的大小相关。图2中的电容加载短截线2的输入阻抗为：

                                                          

这里, 和 分别是加载电容值，短截线的电长度和特性阻抗。陷波发生于 接近零的频率附近。