[发明专利]一种微波四频段带通滤波器

说明书

本发明涉及一种微波四频段带通滤波器，其特征在于包括两个伪交指级联形式耦合的四模交叉谐振器，该四模交叉谐振器由一个高频滤波谐振单元、一个中频滤波谐振单元和一个低频滤波谐振单元构成；所述高频滤波谐振单元、中频滤波谐振单元和低频滤波谐振单元皆由基本谐振单元为二分之一波长谐振器构成；所述高频滤波谐振单元在二分之一波长谐振器的中心位置加载了一根开路枝节线，所述低频滤波谐振单元在二分之一波长谐振器的中心位置加载了一根短路枝节线，而所述中频滤波谐振单元则是通过几何叠加方式加载了一根阶跃阻抗枝节线振子。此结构不但可以设计成小尺寸，而且还能表现出良好的四频段带通滤波性能；并能控制滤波器的通道中心频率与通道带宽。

技术领域

本发明涉及一种微波四频段带通滤波器。

背景技术

现代通信系统的功能和结构越来越复杂，对滤波器的要求也越来越高。目前，滤波器的研究热点，正在从单频带滤波器向多频带滤波器的方向发展，同时，滤波器的机械尺寸也越来越小，以满足无线射频电路集成化的要求。时至今日，人们已经研发出了多种不同类型的多频带微波带通滤波器，但是国内外以前的研究工作主要集中在双频带和三频带滤波器设计领域，有关四频带带通滤波器的报道直到最近几年才逐渐出现。

多频带滤波器有多种不同的设计方法，其中最常用的是将两个(或者两个以上)的带通滤波器组合在一起。通过将两个双频带带通滤波器进行组合，可以实现四频带带通滤波器的功能，然而，将不同滤波器组合，往往会导致滤波器物理尺寸过大以及电路馈电结构过于复杂的缺点。多模谐振器技术也可以用来实现四频带带通滤波器，然而，滤波器的通道往往选择性较差，或是滤波器带内插入损耗过高。一些新颖的方法近年来也被应用于多频带滤波器的设计，然而滤波器的通带之间的频率间隔往往过于狭窄，因此滤波器的频道带宽受到限制。如果通过使用短截线加载的双开环谐振器来实现四频带带通滤波器又会使得通带选择性较差。而如果通过使用凹槽接地结构获得四频带带通滤波器的性能，其滤波器接地平面上的信号完整性又会受到严重影响。当然，也可以利用开路短截线加载阶跃阻抗谐振器形成新的滤波结构。然而，这个滤波器的机械尺寸过大，不符合滤波器小型化的趋势。

发明内容

本发明针对现有技术的不足，提供一种微波四频段带通滤波器。本发明不但可以设计成很小的尺寸，而且还能表现出良好的四频段带通滤波性能；其通过调节滤波器的枝节线长度与微带线间隙宽度，便能够控制滤波器的通道中心频率与通道带宽。

为了达到上述目的，本发明一种微波四频段带通滤波器，包括两个伪交指级联形式耦合的四模交叉谐振器，该四模交叉谐振器由一个高频滤波谐振单元、一个中频滤波谐振单元和一个低频滤波谐振单元构成；所述高频滤波谐振单元、中频滤波谐振单元和低频滤波谐振单元皆由基本谐振单元为二分之一波长谐振器构成的；所述高频滤波谐振单元在二分之一波长谐振器的中心位置加载了一根开路枝节线，所述低频滤波谐振单元在二分之一波长谐振器的中心位置加载了一根短路枝节线，而所述中频滤波谐振单元则是通过几何叠加方式加载了一根阶跃阻抗枝节线振子。

优选地，所述四模交叉谐振器为微带平面电路结构。

优选地，所述两个四模交叉谐振器相互耦合的结构采用双指耦合的端耦合模式结构。

不同的谐振器级联方式具有不同的物理性能，为了提高滤波器的带外信号抑制能力，常用的方法是引入多个传输零点。传输零点一般是由于多路径信号传输所产生的，基于此原理，本发明将两个四模交叉谐振器以伪交指形式对称放置，从而产生了两条不同的信号传输路径。因此，所设计的滤波器具有多个传输零点。