[发明专利]一种多通带零反射滤波器

说明书

本发明公开了一种多通带零反射滤波器，包括：多模谐振器和有耗吸收网络；所述多模谐振器与滤波器的输入输出端口馈线耦合，构成滤波器的带通支路；所述有耗吸收网络与所述多模谐振器的偶模等效电路构成滤波器的带阻支路；所述带通支路的传输极点来自多模谐振器的偶模谐振点和奇模谐振点；所述带阻支路的一半传输零点来自所述多模谐振器的偶模谐振点；所述有耗吸收网络谐振点与所述多模谐振器的奇模谐振点对应一致，作为所述带阻支路的另一半传输零点；所述带通支路的传输极点与所述带阻支路的传输零点对应一致。本发明通过复用多模谐振器的偶模谐振点，提高了反射信号的频率吸收范围，同时减小了电路尺寸。

技术领域

本发明属于带通滤波器技术领域，更具体地，涉及一种多通带零反射滤波器。

背景技术

滤波器是射频前端中不可或缺的元件，用于实现对信号在频域的选择。传统滤波器的工作原理是传输通带信号、反射阻带信号，可以简称为“阻带反射式滤波器”。在射频前端链路中，传统滤波器与相邻有源模块间存在来回反射信号，这将对包括放大器、倍频器、混频器等在内的诸多有源模块造成引入额外的交调产物、加大增益波动幅度、降低有效线性工作范围、降低效率等影响，使得有源模块在链路中的工作性能明显降低。因此，传统的收发链路为减小以上反射信号的影响，需采用隔离器、环形器或衰减器进行级间电路匹配，但这些附加无源模块所引入的损耗又会降低链路的信噪比、增大电路尺寸、增加噪声系数和功耗。

如图1所示，相比阻带反射式滤波器，零反射滤波器能够吸收阻带反射信号，将能量耗散在滤波器内部的匹配电阻上，实现输入输出端口无反射信号。零反射滤波器的应用降低了反射信号进入临近非线性电路，进而影响实际工作性能的可能性，可应用于移动终端、雷达收发前端、高灵敏度辐射计及射电望远镜的光接收机等射频前端系统中，有效提升系统性能。

随着通信系统多频段、多标准的发展趋势，为简化系统架构，提升系统性能，多通带零反射滤波器的研究必不可少，零反射带通滤波器的设计架构目前主要有四种形式：对称对偶电路、双重电路、双工电路和定向滤波器。其中，对称对偶电路通过设计奇偶模等效电路对称对偶实现，其局限性在于对元件数值的精确度要求较高并且电路需要严格对称；双重电路通过计算已知集总电路的单端阻抗匹配网络实现无反射信号，但只适用奇数阶的集总低频电路；双工电路设计方法是以双工形式结合具备传递函数互补特性的带通、带阻两支路实现反射吸收，如图2所示，但是利用四分之一波长阻抗变换器仅能在中心频率附近有限的频域内实现波形对应，限制了反射吸收带宽，并且两支路中需要同样数目的半波长谐振器，使得电路尺寸较大，例如典型的一款双工零反射双通带滤波器仅在2.4-5.6GHz范围内具有反射吸收效果，电路尺寸约为1.8×0.7λ_g²；定向滤波器的典型架构是由两个3dB正交耦合器和两个反射式滤波器构成，如图3所示，利用多路径反射信号相位叠加实现端口的无反射，但阻带反射信号的频率吸收范围是受限于耦合器的工作带宽，并且电路尺寸较大难以满足射频前端系统小型化的要求。

综上所述，现有的多通带零反射滤波器受到电路结构或器件性能限制，存在反射信号吸收频率范围较小，电路尺寸较大的问题。

发明内容

针对现有技术的缺陷，本发明的目的在于提供一种多通带零反射滤波器，旨在解决现有的多通带零反射滤波器受到电路结构或器件性能限制，存在反射信号吸收频率范围较小，电路尺寸较大的问题。

为实现上述目的，本发明提供了一种多通带零反射滤波器，包括：多模谐振器和有耗吸收网络；

所述多模谐振器与所述滤波器的输入输出馈线耦合，构成所述滤波器的带通支路；

所述有耗吸收网络与所述多模谐振器的偶模等效电路构成所述滤波器的带阻支路；

所述带通支路的传输极点来自多模谐振器的偶模谐振点和奇模谐振点；

所述带阻支路的一半传输零点来自所述多模谐振器的偶模谐振点；