一種微波四頻帶通濾波器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種微波四頻帶通濾波器，屬于多頻帶通濾波器領域，通過將若干個雙頻帶阻單元嵌入到一個雙頻帶通濾波器中而得以實現(xiàn)。其中雙頻帶通濾波器是通過傳輸線將多個雙模諧振器級聯(lián)而成，而各個雙頻帶阻單元則分別加載在連接兩個雙模諧振器的傳輸線的中間位置。每個雙模諧振器都是由一個開路短截線和一個短路短截線并聯(lián)而成。每個雙頻帶阻單元則是由兩個不同長度的開路短截線并聯(lián)而成，并且每個雙頻帶阻單元的抑制頻點都分別位于雙頻帶通濾波器的兩個通帶頻率范圍內。本發(fā)明使用電路互嵌形式，不需要復雜的耦合網(wǎng)絡，電路緊湊，電路面積使用效率高，通帶間隔離高，可使用PCB工藝，以微帶電路形式實現(xiàn)，成本低，無需調試。
【專利說明】一種微波四頻帶通濾波器
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及多頻帶通濾波器領域，尤其涉及一種四頻帶通濾波器。
【背景技術】
[0002]現(xiàn)有多頻帶通濾波器的實現(xiàn)方案一般有以下幾種:
[0003]I)多個單通帶濾波器并聯(lián)方案。使用多組諧振器實現(xiàn)多頻帶通濾波器，每一組諧振器分別實現(xiàn)一個通帶，有單獨或共用的耦合網(wǎng)絡。這種多頻帶通濾波器實際使用了數(shù)量幾倍于單通帶濾波器的諧振器，再加上要安排復雜的耦合網(wǎng)絡，電路結構安排非常局促，如果要實現(xiàn)高階多頻帶通濾波器則電路結構的安排會更為困難。該濾波器的電路效率低，且尺寸較大。
[0004]2)帶通、帶阻濾波器級聯(lián)方案。分別設計一個帶通濾波器和一個帶阻濾波器，將它們級聯(lián)可實現(xiàn)雙頻帶通濾波。該方案分別設計了兩個不同的濾波器，比較繁瑣。而且將兩個濾波器級聯(lián)，其總體積較大。
[0005]3)多模諧振器(例如階梯阻抗諧振器SIR)方案。多模諧振器的多個諧振模式用于實現(xiàn)多個通帶。該方案的優(yōu)點是電路效率高，但是設計難度較大。多個通帶使用同一套耦合網(wǎng)絡，很難同時達到各個通帶所需要的耦合系數(shù)，因此難于分別控制各通帶的帶寬。
[0006]4)帶通、帶阻濾波器互嵌方案。該方案將無電容加載的階梯阻抗諧振器和有電容加載的階梯阻抗諧振器交替加載到一條主傳輸線上。該方案優(yōu)點是電路緊湊，但需另外焊接電容，電容的容值誤差會影響通帶性能，其調試難度較大。

【發(fā)明內容】

[0007]本發(fā)明所要解決的技術問題是針對【背景技術】中的缺陷，提供一種微波四頻帶通濾波器，以解決耦合結構復雜、帶寬不易調節(jié)等問題，同時避免了加載電容等元器件，僅使用PCB工藝即可實現(xiàn)，無需調試。
[0008]本發(fā)明為解決上述技術問題采用以下技術方案:
[0009]一種微波四頻帶通濾波器，包含至少N個雙模諧振器和N-1個雙頻帶阻單元，N為大于等于2的自然數(shù)，所述雙頻帶阻單元依次加載于所述雙模諧振器之間、通過連接線與所述雙模諧振器連接。
[0010]作為本發(fā)明一種微波四頻帶通濾波器進一步的優(yōu)化方案，所述雙模諧振器由一個短路短截線和一個開路短截線并聯(lián)而實現(xiàn)。
[0011]作為本發(fā)明一種微波四頻帶通濾波器進一步的優(yōu)化方案，所述雙頻帶阻單元由兩個不同開路短截線并聯(lián)而實現(xiàn)。
[0012]本發(fā)明采用以上技術方案與現(xiàn)有技術相比，具有以下技術效果:
[0013]1.電路簡潔，不需要使用復雜的耦合網(wǎng)絡，電路互嵌形式，使得電路緊湊，電路面積使用效率高；
[0014]2.可以較方便地調節(jié)各通帶的中心頻率和帶寬；[0015]3.通帶之間存在傳輸零點，所以具有較大的隔離度；
[0016]4.可使用PCB工藝，以微帶電路形式加工實現(xiàn)，無需調試。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]圖1是雙頻帶通濾波器的結構示意圖；
[0018]圖2是雙頻帶阻單元的結構示意圖；
[0019]圖3是本發(fā)明四頻帶通濾波器拓撲結構示意圖；
[0020]圖4是本發(fā)明四頻帶通濾波器的實例圖；
[0021]圖5是本發(fā)明仿真的傳輸特性曲線和反射特性曲線。
[0022]圖中，1-雙模諧振器、2-雙頻帶阻單元、3-連接傳輸線。
【具體實施方式】
[0023]下面結合附圖對本發(fā)明的技術方案做進一步的詳細說明:
[0024]圖1給出了一種雙頻帶通濾波器的結構示意圖。雙模諧振器由一短路短截線和一開路短截線并聯(lián)而成，其兩個諧振模式分別用于實現(xiàn)兩個通帶的大致頻率。相鄰雙模諧振器通過傳輸線作耦合產(chǎn)生兩個通帶。通過調節(jié)短路短截線和開路短截線的特性阻抗、電長度可以優(yōu)化設計通帶的中心頻率和帶寬。
[0025]圖2是雙頻帶阻單元結構示意圖。它是由兩個不同的開路短截線并聯(lián)組成。每個短截線，當其長度在一定頻點為四分之一波長時，其輸入阻抗為零，相當于短路。每個雙頻帶阻單元在加載到雙頻帶通濾波器的主傳輸線上時，在雙頻帶通濾波器的兩個通帶內，每個加載點處都相當于短路，會形成兩個傳輸零點。通過調節(jié)雙頻帶阻單元每個開路短截線的特性阻抗和電長度，可控制兩個傳輸零點所在的頻點位置。
[0026]圖3是本發(fā)明的四頻帶通濾波器拓撲結構示意圖。它是將圖2中的雙頻帶阻單元嵌入到圖1中的雙頻帶通濾波器中，形成一個雙模諧振器和雙頻帶阻單元交替加載到主傳輸線上的濾波結構。調節(jié)雙頻帶阻單元兩個開路短截線的特性阻抗和電長度的大小，使其產(chǎn)生的兩個抑制頻點分別落在雙頻帶通濾波器的兩個通帶中。最終若干個這樣的雙頻帶阻單元會在雙頻帶通濾波器的兩個通帶中各自形成一個阻帶，從而將兩個通帶分別一分為
二，形成四個通帶，實現(xiàn)四頻帶通濾波器。最終的四頻帶通濾波器的電路參數(shù)可通過仿真軟件優(yōu)化提取。
[0027]如圖4所示為一個四頻帶通濾波器的實際實例。其中包含四個雙模諧振器和三個雙頻帶阻單元，雙頻帶阻單元加載在相鄰兩個雙模諧振器之間的傳輸線的中點處。該四頻帶通濾波器的設計通帶為:1.4-1.7GHz、2.1-2.3GHz、3.3-3.6GHz和5_5.3GHz。經(jīng)過軟件優(yōu)化與參數(shù)提取，獲得的各短截線的特性阻抗和電長度參數(shù)如下表所示:
[0028]
【權利要求】
1.一種微波四頻帶通濾波器，其特征在于，包含至少N個雙模諧振器和N-1個雙頻帶阻單元，N為大于等于2的自然數(shù)，所述雙頻帶阻單元依次加載于所述雙模諧振器之間、通過連接線與所述雙模諧振器連接。
2.根據(jù)權利要求1所述的微波四頻帶通濾波器，其特征在于，所述雙模諧振器由一個短路短截線和一個開路短截線并聯(lián)而實現(xiàn)。
3.根據(jù)權利要求1所述的微波四頻帶通濾波器，其特征在于，所述雙頻帶阻單元由兩個不同開路短截線并聯(lián)而實現(xiàn)。
【文檔編號】H01P1/203GK103956545SQ201410167042
【公開日】2014年7月30日 申請日期:2014年4月23日 優(yōu)先權日:2014年4月23日
【發(fā)明者】崔晨煒, 劉云, 許衛(wèi)軍 申請人:南京航空航天大學