[发明专利]一种可产生带外零点的双模双通带介质滤波器

说明书

本发明涉及一种可产生带外零点的双模双通带介质滤波器，包含金属腔体、位于金属腔体内的级联的第一双模介质谐振器和第二双模介质谐振器、以及固定在金属腔体底壁上分别与所述第一、第二双模介质谐振器一一对应的第一激励结构和第二激励结构，第一激励结构为直线型馈线，第二激励结构为折线形馈线，该折线形馈线包含自下而上依次相连的位于介质谐振器斜45°平面内的竖直的第一馈线、水平的第二馈线和竖直的第三馈线，第三馈线靠近第二双模介质谐振器设置。本发明通过特殊的折线形馈电结构，使双模双通带介质滤波器在带外产生零点，提高了通带的选择性。

技术领域

本发明属于无线通信技术领域，涉及一种可产生带外零点的双模双通带介质滤波器，特别涉及一种可产生带外零点的馈电结构。

背景技术

通信系统需要在屏蔽噪声的同时获得有用信号，因而大量用到滤波电路。滤波通带的带外传输零点有利于提高通带的选择性，因此如何方便快捷的产生带外零点是学术界和产业界研究的一个重要指标。

对于腔体滤波电路而言，为了在幅频响应中产生零点，往往需要增加额外的谐振腔或者增加额外的耦合探针，最终导致设计和加工成本的显著增加，甚至是电路体积的增大。这与未来通信系统低成本、小型化的发展趋势相违背。

双通带滤波器是实现滤波器低成本和小型化的一个研究方向，常用于天线系统中两路并行信号的处理，在提高传输效率的同时，所需的滤波器个数可以减少一半。

申请人于2017年8月24日向国知局提交了专利申请CN201710736587.6，涉及一种基于小型化双模介质谐振器的双通带差分滤波器，将横截面呈正方形的矩形介质谐振器切角后直接放置在金属腔体的底部，与传统的双模介质谐振器相比，其尺寸可以减少一半并且主模的电磁场分布不会发生改变。由于每组差分激励结构的对称面与另一组差分激励结构的对称面平行，这种结构使得两个差模通带之间有一个传输零点产生，提高了两个通带之间的隔离度，然而该结构无法在带外产生更多传输零点。

发明内容

本发明的目的在于，解决上述现有技术中的不足，本发明提出一种可产生带外零点的双模双通带介质滤波器，有利于提高通带的选择性。

为了实现本发明目的，本发明提供的可产生带外零点的双模双通带介质滤波器，包含金属腔体、位于金属腔体内的级联的第一双模介质谐振器和第二双模介质谐振器、以及固定在金属腔体底壁上分别与所述第一、第二双模介质谐振器一一对应的第一激励结构和第二激励结构，所述第一激励结构为直线型馈线，其特征在于：所述第二激励结构为折线形馈线，该折线形馈线包含自下而上依次相连的位于介质谐振器斜45°平面内的竖直的第一馈线、水平的第二馈线和竖直的第三馈线，所述第三馈线靠近第二双模介质谐振器设置。

此外，本发明还提供了上述可产生带外零点的双模双通带介质滤波器的设计方法，包含如下步骤：

步骤1、根据滤波器两个通带所需的性能指标计算各自对应的低通原型集总参数，在此基础上分别计算构建第一通带（由模式A产生）和第二通带（由模式B产生）所需的端口外部品质因数（Q_eA和Q_eB）以及耦合系数；由于低通原型的结构对称性，无论是模式A被激励还是模式B被激励，输入端外部品质因数总等于输出端外部品质因数。

步骤2、建立前述双模双通带介质滤波器的介质腔体模型，调节金属腔体中部的缝隙，使两个双模介质谐振器之间的耦合量满足步骤1中计算得到的耦合系数。

步骤3、在第一双模介质谐振器内加载第一激励结构，根据步骤1中计算得到的第一通带和第二通带所需的端口外部品质因数，确定第一激励结构的设计参数，包括馈线长度和馈电位置。

步骤4、加载第二激励结构，通过调整第二激励结构中第一馈线的长度以及第一馈线到第二双模介质谐振器之间的距离，以调节第一激励结构与第二激励结构之间的交叉耦合量，从而确定带外传输零点的位置。