[发明专利]一种三阶环形宽带带通等波纹滤波器及其设计方法

权利要求书

1.一种三阶环形宽带带通等波纹滤波器，其特征在于，包括：

输入端单元和输出端单元；

上行信号通路，其设置在所述输入端单元和所述输出端单元之间；

下行信号通路，其设置在所述输入端单元和所述输出端单元之间，并与所述上行信号通路并联设置；

其中，所述上行信号通路和所述下行信号通路均由三阶耦合线和传输线级联而成；

其中，在所述上行信号通路和所述下行信号通路中，均包括耦合线，且第一段级联微带线与第三段级联微带线的电长度和特征阻抗值相同。

2.一种三阶环形宽带带通等波纹滤波器的设计方法，其特征在于，

步骤一、建立传输线ABCD矩阵和耦合线ABCD矩阵；

步骤二、通过连乘计算得到上行信号通路的ABCD矩阵和下行信号通路的ABCD矩阵；再通过并联，得到滤波器总ABCD矩阵，确定三阶滤波器的传输系数；

步骤三、在等波纹响应条件下，求解得到各传输线和耦合线的特征阻抗值，将特征阻抗输入到ADS中得到线长和线宽；

步骤四、进行电磁场仿真，并根据得到的电路耦合线和传输线的实际线长与线宽制作电路模型，打印后用腐蚀液腐蚀铜板制成电路。

3.根据权利要求2所述的三阶环形宽带带通等波纹滤波器的设计方法，其特征在于，所述步骤一中建立传输线ABCD矩阵和耦合线ABCD矩阵的过程包括：

其中，为第i段传输线的ABCD矩阵，为第i段耦合线的ABCD矩阵，θ为传输线和耦合线的电长度，Z_i为第i段传输线的特征阻抗，设定S_i＝Z_ei+Z_oi，T_i＝Z_ei-Z_oi，Z_ei和Z_oi分别为第i段耦合线的偶模阻抗和奇模阻抗，j为虚数。

4.根据权利要求3所述的三阶环形宽带带通等波纹滤波器的设计方法，其特征在于，所述步骤二包括：

将所述第i段传输线的ABCD矩阵和第i段耦合线的ABCD矩阵按上行信号通路和下行信号通路中耦合线以及传输线的位置关系进行连乘，得到上行信号通路和下行信号通路的ABCD矩阵：

其中，

A_up＝a_u3cos³θ+a_u1cosθ

D_up＝d_u3cos³θ+d_u1cosθ

A_down＝a_d3cos³θ+a_d1cosθ

D_down＝d_d3cos³θ+d_d1cosθ；

式中a_ui、a_di、d_ui和d_di(i＝1,3)和b_ui、b_di、c_ui和c_di(i＝0,2,4)是关于Z_i、Z_ei和Z_oi的函数。