[发明专利]一种在带外引入双传输零点的宽带滤波器

说明书

本发明公开了一种在带外引入双传输零点的宽带滤波器，本发明对传统的1/4波长谐振器进行改进，宽带滤波器的线耦合馈电点在谐振器上的任意位置，谐振器之间的耦合强度由耦合位置决定；谐振器开路端空置，方便在不相邻的两个谐振器开路端之间引入缝隙耦合式的交叉耦合，从而在滤波器带外插入传输零点,解决了传统1/4波长宽带滤波器难插入传输零点的弊端；本发明引入的交叉耦合，只需一个交叉耦合就可以得到两个传输零点，而传统的交叉耦合方式一个交叉耦合只有一个传输零点。

技术领域

本发明涉及射频微波领域，具体为一种在宽带滤波器带外引入传输零点的方法，为一种新结构宽带滤波器。

背景技术

滤波器广泛应用通信系统中，带通滤波器用来抑制带外强干扰信号，保证接收机的信噪比性能。滤波器种类多样，以加工工艺分为微带滤波器、金属腔体滤波器、波导滤波器、多层低温公烧陶瓷滤波器(LTCC)、声表面滤波器等；以滤波功能分为四大类，带通滤波器、带阻滤波器、低通滤波器、高通滤波器，不同的滤波器应用于不用的场合。微带滤波器在滤波器领域非常广泛，其平面结构、小型化、易与其它电路集成的特点使得微带滤波器得到了广泛研究。

目前，很多通信设备，比如移动基站、汽车通信系统、通信雷达等都需要宽带滤波器来抑制带外的干扰，系统对带外干扰信号、邻近通带干扰信号的抑制性能由滤波器矩形系数决定，矩形系数越接近1，系统抗带外干扰能力越强。提高滤波器矩形系数的方法有两种，第一种是增加滤波器阶数，但是增加阶数会增加滤波器的插入损耗，并且增加成本，第二种方法是利用交叉耦合的方式在带外插入传输零点，传输零点会极大的提高滤波器矩形度，第二种方法不增加滤波器的阶数，不增加滤波器的制作成本。

目前最常用的宽带微带滤波器主要采用1/4波长谐振器，开路端用1/4波长耦合线耦合的方式实现，宽带滤波器的输入输出Q值和谐振器之间的耦合系数由耦合线的线宽和谐振器线宽决定。这种滤波器结构简单，技术成熟，但是利用交叉耦合方式在宽带滤波器带外插入零点时，交叉耦合线会在带内引入二次甚至高次谐振点，因此很难利用经典的交叉耦合技术在宽带滤波器带外插入传输零点。

发明内容

本发明针对传统的1/4波长宽带滤波器无法插入带外传输零点的问题，本发明提出一种在带外引入双传输零点的宽带滤波器，可以在带外插入双传输零点，提高滤波器矩形系数，提高系统抗干扰能力。

本发明一种在带外引入双传输零点的宽带滤波器，本发明对传统的1/4波长谐振器进行改进，宽带滤波器的线耦合馈电点在谐振器上的任意位置，谐振器之间的耦合强度由耦合位置决定，耦合位置越接近短路端，耦合越弱；谐振器开路端空置，在不相邻的两个谐振器开路端之间引入缝隙耦合式的交叉耦合，从而在滤波器带外插入传输零点；避免了线耦合在宽带内产生二次或高次谐振点的弊端；谐振器耦合系数为K，K＝|(f₁²-f₂²)/(f₁²+f₂²)|，其中f_1、f₂为谐振器的谐振频率。

作为优选，谐振器的开路端和短路端都进行折叠处理。

本发明的有益效果是：

1)对传统的1/4波长谐振器进行重新设计，得到了一种可用于宽带滤波器的新谐振器结构，谐振器之间的耦合强度可由耦合位置决定，一定程度上降低了设计难度。

2)提出了一种宽带微带滤波器插入交叉耦合的方法，在不增加滤波器阶数，不增大滤波器插入损耗的情况下，不影响带内传输性能的情况下，对宽带滤波器引入2个带外传输零点，该双传输零点极大提高了滤波器的矩形系数，增强系统的抗干扰能力。

3)本发明引入的交叉耦合，只需一个交叉耦合就可以得到两个传输零点，而传统的交叉耦合方式一个交叉耦合只有一个传输零点。

附图说明