[发明专利]基于一维拓扑绝缘体的鲁棒性滤波器

说明书

本发明公开了一种基于一维拓扑绝缘体的鲁棒性滤波器，包括：多个电感、多个第一耦合电容、多个第二耦合电容和多个第三电容，其中，第一耦合电容、第二耦合电容、第三电容的型号相同，第一耦合电容、第二耦合电容的电容值不同，第一耦合电容和第二耦合电容交替连接形成一维链路，一个电感和一个第三电容并联组成谐振器，每个谐振器的一端连接在第一耦合电容和第二耦合电容之间，每个谐振器的另一端接地。该鲁棒性滤波器无需任何有源器件，具有天然的抗干扰特性，即当滤波器周围环境发生重大变化进而影响元器件的电气特性时，滤波器的通带特性几乎不受影响。

技术领域

本发明涉及电子技术领域，特别涉及一种基于一维拓扑绝缘体的鲁棒性滤波器。

背景技术

拓扑绝缘体是一种内部绝缘、表面导电的电子材料，由于其不同寻常的物理特性——即天然鲁棒性，使其在物理系统中获得了越来越多的关注，其发现者在2014年获得诺贝尔物理学奖。拓扑绝缘体最引人注目的物理特性是其具有天然的鲁棒性，该特性不需要反馈系统即可实现，具有较高的应用价值，然而，由于其复杂物理特性，该领域目前主要处于理论研究阶段，尚未广泛应用于航空航天、兵器船舶等工程领域。

通常电子系统的抗干扰特性是通过在数字模块中采用自适应算法实现，人们尚未考虑过使前端模拟系统中滤波器实现抗干扰特性。而是在后期，采用诸如自动增益调节放大器等有源器件对输入噪声和信号动态变化进行控制。然而，这种后期方法通常会受到电源/地等外部噪声的干扰，并且受到放大器自身饱和特性等因素的制约。

另外，现有的模拟滤波器(包括高频滤波器)通常基于巴特沃斯或者切比雪夫的滤波器原理进行设计，其对噪声以及周围环境较为敏感，当滤波器的参数发生变化时，其滤波特性发生较大变化。

因此，亟待一种能够在前端模拟的无源部分实现抗干扰的滤波器。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。

为此，本发明的目的在于提出一种基于一维拓扑绝缘体的鲁棒性滤波器。

为达到上述目的，本发明实施例提出了基于一维拓扑绝缘体的鲁棒性滤波器，包括：多个电感、多个第一耦合电容、多个第二耦合电容和多个第三电容，其中，第一耦合电容和第二耦合电容交替连接形成一维链路，一个电感和一个第三电容并联组成谐振器，每个谐振器的一端连接在所述第一耦合电容和所述第二耦合电容之间，所述每个谐振器的另一端接地。

本发明实施例的基于一维拓扑绝缘体的鲁棒性滤波器，利用电感与电容元件模拟凝聚态系统中的拓扑绝缘体，利用拓扑绝缘体的天然鲁棒性，得到具有鲁棒性的滤波器，无需任何有源器件，相比于传统的滤波器，该滤波器具有结构简单、成本低等优点，并且具有天然的抗干扰特性，即当滤波器周围环境发生重大变化进而影响元器件的电气特性时，滤波器的通带特性几乎不受影响。

另外，根据本发明上述实施例的基于一维拓扑绝缘体的鲁棒性滤波器还可以具有以下附加的技术特征：

进一步地，在本发明的一个实施例中，所述第一耦合电容、所述第二耦合电容、所述第三电容的型号相同。

进一步地，在本发明的一个实施例中，所述第一耦合电容、所述第二耦合电容电容值不同。

进一步地，在本发明的一个实施例中，所述第一耦合电容和所述第二耦合电容用于耦合连接所述每个谐振器。

进一步地，在本发明的一个实施例中，所述第一耦合电容和所述第二耦合电容交替连接但未闭合，未闭合的两端连接预设接口。

进一步地，在本发明的一个实施例中，所述第一耦合电容和所述第二耦合电容的电容值大小关系需保持始终不变时，拓扑数为非零，形成零维传输模式。

本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明