[实用新型]一种对称双支节并联谐振器及带通滤波器

说明书

本实用新型公开了一种对称双支节并联谐振器及带通滤波器，所述并联谐振器包括：互相平行且对称的开路导体和短路导体，开路导体对应开路支节，短路导体对应短路支节，开路支节与短路支节去耦合组成所述谐振器，本实用新型能够产生多个传输零点，电路拓扑简单有效；不仅设计相对简便，而且零点位置可以通过开路或短路支节以及电气连接的传输线长度来独立控制，因而容易调整零点；同时，与传统的高阶支节线带通滤波器相比，整个电路的尺寸更加紧凑和小型化。

技术领域

本实用新型涉及电子信息技术领域，具体地，涉及一种对称双支节并联谐振器及带通滤波器。

背景技术

射频滤波器通常在无线系统的接收机内部实现，其对相邻发射频带内的抑制指标要求极为严格，以便保护它们免受可能的损害和降低其发射(TX)功率。现在这些问题已经成为微波平面滤波器研究的主题。其中，具有传输零点响应的带通滤波器因其具有较高的频率选择性，因而在现代无线通信和雷达等系统中的应用越来越广泛。传统的并联支节单元由长度为λ_g0/2(λ_g0是相应介质基片上的导波波长)开路谐振器连接到主传输线上，如图1所示，图1中，Z₁、θ₁分别是开路单支节A的特征阻抗和电长度，而w₁、l₁则分别是单支节A对应的宽度和长度。Y_A是单支节A的输入导纳。图中，然后若干个独立的并联支节单元由长度为λ_g0/4的单位传输线依次级联，最后获得所需的滤波响应。该类带通滤波器的电气模型如图2所示，图2中，l_1a，l_1b分别是两个开路支节的长度，Y_ia和Y_ib(i＝1，2，…，n)分别是对应开路支节的特征导纳；l_1,2，…，l_n-1,n分别是主传输线上各个级联单元的长度，Y_i,i+1(i＝1，2，…，n-1)则是主传输线上各个级联单元的特征导纳；Y₀是分支线滤波器输入和输出端口的特征导纳。在图2中，每个并联开路支节长度l_1a+l_1b＝l_2a+l_2b＝…＝l_n-1a+l_n-1b＝l_na+l_nb＝λ_g0/2、其特征导纳为Y_ia和Y_ib(i＝1，2，…，n)；主传输线上每个级联单元的长度l_1,2＝…＝l_n-1,n＝λ_g0/4、其特征导纳为Y_i,i+1(i＝1，2，…，n-1)；输入和输出端口的特征导纳为Y₀。虽然传统的开路支节线滤波器能够获得传输零点，但是也只能得到两个传输零点(分别位于f₀/2和3f₀/2附近)。而且，传统的开路支节线滤波器存在尺寸较大的缺陷。图3阐述了一种由传统的单支节开路谐振器通过级联传输线单元构造的五阶滤波器原理图。图中，开路支节长度为半波长，而级联单元的长度为四分之一波长。很显然，当传统支节线滤波器的阶数n很高(比如，n≥5)时，整个电路的尺寸将大幅度增加。

在传统的单支节开路并联带通滤波器中，为了获得高选择性的带通响应，通常需要高阶(比如，5阶及以上)的低通原型结构。这样一来，当传输线滤波器需要多个四分之一导波波长的级联传输线单元进行连接时，整个电路沿主传输线方向的长度将近似为(n-1)λ_g0/4。很显然，随着并联支节数n的增加，最终得到的滤波器几何尺寸将显著增加。

传统的支节线滤波器只能获得两个传输零点，而且分布在通带中心频率f₀的f₀/2和3f₀/2处。由此可见，该类滤波器带外抑制性能不理想，特别是通带边缘的衰减有限，导致滤波器的频率选择性很差。而且，一旦滤波器的工作频率确定了，则其传输零点不可调。因此，传统的支节线滤波器不能对传输零点进行独立控制，这给电路设计带来不便。