本發(fā)明涉及微波通信技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說，涉及一種具有陷波特性的寬帶帶通濾波器。

背景技術(shù)：

隨著通信產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，頻譜資源變得越來越緊張，進(jìn)而頻譜利用也變得越來越密集，在實(shí)際應(yīng)用中往往會(huì)出現(xiàn)在所需頻段中夾雜著一部分不需要的頻段，因此在實(shí)際的通信系統(tǒng)中，需要在所需頻段中抑制掉這些不需要的頻段，尤其在射電天文觀測(cè)系統(tǒng)。

目前，在射電天文觀測(cè)系統(tǒng)中，抑制不需要的頻點(diǎn)的方法之一是將在其內(nèi)集成陷波濾波器以達(dá)到抑制環(huán)境中特定頻段的干擾信號(hào)，但是，增加的陷波濾波器，不但使射頻收發(fā)器的體積倍增，而且增加了其功耗和成本，并且集成之后的陷波特性易受集成影響而性能變差，同時(shí)系統(tǒng)內(nèi)的其他器件的性能也易受陷波濾波器的影響，進(jìn)而無法達(dá)到有效抑制特定頻段的干擾信號(hào)的目的。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于，針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的上述不足，提供一種具有陷波特性的寬帶帶通濾波器。

本發(fā)明解決上述問題所采用的技術(shù)方案是提供了一種具有陷波特性的寬帶帶通濾波器，包括：主諧振器，左右對(duì)稱設(shè)置的第一輔諧振器和第二輔諧振器，左右對(duì)稱設(shè)置的第一陷波單元和第二陷波單元，以及設(shè)置于所述第一輔諧振器一側(cè)的輸入端口和設(shè)置于所述第二輔諧振器一側(cè)的輸出端口；其中，所述第一輔諧振器和所述第二輔諧振器分別與所述主諧振器縫隙耦合以形成一寬帶通帶，所述第一陷波單元和所述第二陷波單元分別與所述主諧振器縫隙耦合以在所述寬帶通帶內(nèi)形成一陷波，且所述第一輔諧振器和所述第二輔諧振器設(shè)置于所述主諧振器的一側(cè)，所述第一陷波單元和所述第二陷波單元設(shè)置于所述主諧振器的另一側(cè)。

其中，所述主諧振器呈左右對(duì)稱設(shè)置，包括第一傳輸線以及加載在所述第一傳輸線中點(diǎn)處且位于所述第一傳輸線的上側(cè)的第一開路枝節(jié)和加載在所述第一傳輸線中點(diǎn)處且位于所述第一傳輸線的下側(cè)的第二開路枝節(jié)。

其中，所述第一輔諧振器和所述第二輔諧振器分別與所述第一傳輸線縫隙耦合。

其中，所述第一陷波單元和所述第二陷波單元分別與所述第一傳輸線縫隙耦合。

其中，所述第一傳輸線為兩端向下彎折的微帶線。

其中，所述第一傳輸線包括左右對(duì)稱設(shè)置的第一傳輸部和第十傳輸部、左右對(duì)稱設(shè)置的第二傳輸部和第九傳輸部、左右對(duì)稱設(shè)置的第三傳輸部和第八傳輸部、左右對(duì)稱設(shè)置的第四傳輸部和第七傳輸部以及左右對(duì)稱設(shè)置的第五傳輸部和第六傳輸部；其中，所述第一傳輸部、所述第二傳輸部、所述第三傳輸部、所述第四傳輸部和所述第五傳輸部依次連接呈正向s型，所述第十傳輸部、所述第九傳輸部、所述第八傳輸部、所述第七傳輸部和所述第六傳輸部依次連接呈反向s型。

其中，所述第一輔諧振器包括第一連接部、第一諧振部和第二諧振部，其中，所述第一諧振部的一端連接于所述第一連接部上，所述第二諧振部的一端連接于所述第一連接部上且依次與所述第一傳輸部、所述第二傳輸部、所述第三傳輸部、所述第四傳輸部以及所述第五傳輸部縫隙耦合，所述第一連接部的一端作為所述第一輔諧振器的一側(cè)以設(shè)置所述輸入端口；所述第二輔諧振器包括第二連接部、第三諧振部和第四諧振部，其中，所述第三諧振部的一端連接于所述第一連接部上，所述第四諧振部的一端連接于所述第二連接部上且依次與所述第十傳輸部、所述第九傳輸部、所述第八傳輸部、所述第七傳輸部以及第所述六傳輸部縫隙耦合，所述第二連接部的一端作為所述第二輔諧振器的一側(cè)以設(shè)置所述輸出端口。

其中，所述第一陷波單元設(shè)置于所述第一傳輸部、所述第二傳輸部以及所述第三傳輸部所圍成的空間內(nèi)且分別與所述第一傳輸部、所述第二傳輸部以及所述第三傳輸部縫隙耦合；所述第二陷波單元設(shè)置于所述第十傳輸部、所述第九傳輸部以及所述第八傳輸部所圍成的空間內(nèi)且分別與所述第十傳輸部、所述第九傳輸部以及所述第八傳輸部。

其中，所述第一陷波單元和所述第二陷波單元分別為經(jīng)過螺旋的均勻阻抗微帶線。

其中，所述第一開路枝節(jié)為呈t型且兩端分別向內(nèi)螺旋彎折的微帶線，所述第二開路枝節(jié)為呈t型且兩端分別彎折的微帶性，其中，第一開路枝節(jié)的尺寸大于所述第二開路枝節(jié)的尺寸。

本發(fā)明的有益效果有：本發(fā)明通過第一陷波單元和第二陷波單元在主諧振器以及第一輔諧振器和第二輔諧振器所形成的寬帶通帶內(nèi)引入陷波，以形成具有陷波特性的寬帶濾波，無需在系統(tǒng)內(nèi)額外增加陷波濾波器，減少系統(tǒng)的體積，并且，陷波特性與寬帶濾波特性相互不受影響，可應(yīng)用于射電天文觀測(cè)系統(tǒng)中。

此外，應(yīng)用于射電天文觀測(cè)系統(tǒng)中，本發(fā)明實(shí)現(xiàn)小型化目的，并且，陷波特性良好，以及通帶的選擇性高。

附圖說明

下面將結(jié)合附圖及實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明，附圖中：

圖1是本發(fā)明的具有陷波特性的寬帶帶通濾波器一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明上述實(shí)施例中的寬帶帶通濾波器的頻率響應(yīng)曲線圖；

圖3是圖2中的陷波部分放大的頻率響應(yīng)曲線圖。

具體實(shí)施方式

應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施方式僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

如圖1所示，是本發(fā)明的具有陷波特性的寬帶帶通濾波器一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖，該寬帶帶通濾波器包括主諧振器100，左右對(duì)稱設(shè)置的第一輔諧振器200和第二輔諧振器300，左右對(duì)稱設(shè)置的第一陷波單元400和第二陷波單元500，以及設(shè)置于第一輔諧振器200一側(cè)的輸入端口pin和設(shè)置于第二輔諧振器300一側(cè)的輸出端口pout；

其中，第一輔諧振器200和第二輔諧振器300分別與主諧振器100縫隙耦合以形成一寬帶通帶，第一陷波單元400和第二陷波單元500分別與主諧振器100縫隙耦合以在寬帶通帶內(nèi)形成一陷波，且第一輔諧振器200和第二輔諧振器300設(shè)置于主諧振器100的一側(cè)，第一陷波單元400和第二陷波單元500設(shè)置于主諧振器100的另一側(cè)。

本實(shí)施例中，通過第一陷波單元400和第二陷波單元500在主諧振器100以及第一輔諧振器200和第二輔諧振器300所形成的寬帶通帶內(nèi)引入陷波，以形成具有陷波特性的寬帶濾波，無需在系統(tǒng)內(nèi)額外增加陷波濾波器，減少系統(tǒng)的體積，并且，陷波特性與寬帶濾波特性相互不受影響，可應(yīng)用于射電天文觀測(cè)系統(tǒng)中。

具體地，主諧振器100呈左右對(duì)稱設(shè)置，包括第一傳輸線110以及加載在第一傳輸線110中點(diǎn)處且位于第一傳輸線110的上側(cè)的第一開路枝節(jié)120和加載在第一傳輸線110中點(diǎn)處且位于第一傳輸線110的下側(cè)的第二開路枝節(jié)130。本實(shí)施例中，主諧振器100采用雙開路枝節(jié)的方式，可很好的控制其所產(chǎn)生通帶的帶寬，且在通帶的兩側(cè)能分別產(chǎn)生一傳輸零點(diǎn)，同時(shí)參考圖2，即第一傳輸零點(diǎn)204和第二傳輸零點(diǎn)205，提高通帶的選擇特性。需要說明的是，圖2中，201為反射響應(yīng)曲線s11，202為傳輸響應(yīng)曲線s21，203為陷波阻帶。

進(jìn)一步地，第一輔諧振器200和第二輔諧振器300分別與第一傳輸線110縫隙耦合。本實(shí)施例中，第一輔諧振器200和第二輔諧振器300分別與主諧振器100的第一傳輸線110縫隙耦合，進(jìn)而在主諧振器100所產(chǎn)生的通帶內(nèi)增加諧振頻率點(diǎn)，進(jìn)而使得通帶變寬以形成寬帶通帶。

進(jìn)一步地，第一陷波單元400和第二陷波單元500分別與第一傳輸線110縫隙耦合。本實(shí)施例中，第一陷波單元400和第二陷波單元500分別與第一傳輸線110縫隙耦合，這樣在寬帶帶通內(nèi)產(chǎn)生陷波阻帶，以在寬帶帶通內(nèi)引入陷波特性，由于第一陷波單元400和第二陷波單元500分別與第一傳輸線110縫隙耦合，第一陷波單元400和第二陷波單元500所產(chǎn)生的陷波阻帶對(duì)主諧振器100以及第一輔諧振器200和第二輔諧振所產(chǎn)生的寬帶通帶不存在影響。

進(jìn)一步地，第一傳輸線110為兩端向下彎折的微帶線。本實(shí)施例中，為了實(shí)現(xiàn)該寬帶帶通濾波器的小型化，第一傳輸線110為兩端向下彎折的微帶線。進(jìn)一步地，如圖1所示，第一傳輸線110包括左右對(duì)稱設(shè)置的第一傳輸部111a和第十傳輸部111b、左右對(duì)稱設(shè)置的第二傳輸部112a和第九傳輸部112b、左右對(duì)稱設(shè)置的第三傳輸部113a和第八傳輸部113b、左右對(duì)稱設(shè)置的第四傳輸部114a和第七傳輸部114b以及左右對(duì)稱設(shè)置的第五傳輸部115a和第六傳輸部115b；其中，第一傳輸部111a、第二傳輸部112a、第三傳輸部113a、第四傳輸部114a和第五傳輸部115a依次連接呈正向s型，第十傳輸部111b、第九傳輸部112b、第八傳輸部113b、第七傳輸部114b和第六傳輸部115b依次連接呈反向s型。可以看出，第一傳輸線110的兩端分別向下彎折呈正向s型和反向s型，減少主諧振器100的橫向尺寸，進(jìn)而減少該寬帶帶通濾波器的尺寸。

進(jìn)一步地，第一輔諧振器200包括第一連接部210、第一諧振部220和第二諧振部230，其中，第一諧振部220的一端連接于第一連接部210上，第二諧振部230的一端連接于第一連接部210上且依次與第一傳輸部111a、第二傳輸部112a、第三傳輸部113a、第四傳輸部114a以及第五傳輸部115a縫隙耦合，第一連接部210的一端作為第一輔諧振器200的一側(cè)以設(shè)置輸入端口pin。可選地，第一諧振部220的一端連接于第一連接部210上且與主諧振器100同側(cè)，進(jìn)一步減少該寬帶帶通濾波器的尺寸，實(shí)現(xiàn)小型化的目的。同時(shí)，第二諧振部230的一端連接于第一連接部210上，其連接處與第一諧振部220連接到第一連接部210上的連接處不同。第二諧振部230依次與第一傳輸部111a、第二傳輸部112a、第三傳輸部113a、第四傳輸部114a以及第五傳輸部115a縫隙耦合，進(jìn)而第二諧振部230也隨之彎折呈正向s型。

第二輔諧振器300包括第二連接部310、第三諧振部320和第四諧振部330，其中，第三諧振部320的一端連接于第一連接部210上，第四諧振部330的一端連接于第二連接部310上且依次與第十傳輸部111b、第九傳輸部112b、第八傳輸部113b、第七傳輸部114b以及第六傳輸部115b縫隙耦合，第二連接部310的一端作為第二輔諧振器300的一側(cè)以設(shè)置輸出端口pout。同樣地，由于第一輔諧振器200與第二輔諧振器300為左右對(duì)稱設(shè)置，可選地，第三諧振部320的一端連接于第二連接部310上且與主諧振器100同側(cè)，進(jìn)一步減少該寬帶帶通濾波器的尺寸，實(shí)現(xiàn)小型化的目的。同時(shí)，第四諧振部330的一端連接于第二連接部310上，其連接處與第三諧振部320連接到第二連接部310上的連接處不同。第四諧振部330依次與第十傳輸部111b、第九傳輸部112b、第八傳輸部113b、第七傳輸部114b以及第六傳輸部115b縫隙耦合，進(jìn)而第四諧振部330也隨之彎折呈反向s型。

如圖1所示，由于第二諧振部230彎折呈正向s型，第四諧振部330彎折呈反向s型，則第二諧振部230與第四諧振部330之間的部分存在耦合，即對(duì)應(yīng)于第二傳輸部112a與第九傳輸部112b所縫隙耦合的部分，進(jìn)而在輸入端口pin饋入電磁信號(hào)以及輸出端口pout饋出電磁信號(hào)時(shí)，第一輔諧振器200和第二輔諧振器300之間存在交叉耦合，這樣，同時(shí)參考圖2，在寬帶通帶的一側(cè)產(chǎn)生第三傳輸零點(diǎn)206，相應(yīng)地，第二諧振部230與第四諧振部330在對(duì)應(yīng)于第二傳輸部112a與第九傳輸部112b所縫隙耦合的部分之間的間距d在預(yù)定范圍之內(nèi)變小時(shí)，第一傳輸零點(diǎn)204和第二傳輸零點(diǎn)205逐漸靠近通帶，進(jìn)而使得主諧振器100在寬帶通帶的兩側(cè)分別所產(chǎn)生的傳輸零點(diǎn)更靠近寬帶通帶，從而進(jìn)一步提高通帶的選擇性，并且，寬帶通帶的阻帶特性也隨之變好。

進(jìn)一步地，如圖1所示，第一陷波單元400設(shè)置于第一傳輸部111a、第二傳輸部112a以及第三傳輸部113a所圍成的空間內(nèi)且分別與第一傳輸部111a、第二傳輸部112a以及第三傳輸部113a縫隙耦合。第二陷波單元500設(shè)置于第十傳輸部111b、第九傳輸部112b以及第八傳輸部113b所圍成的空間內(nèi)且分別與第十傳輸部111b、第九傳輸部112b以及第八傳輸部113b。

由于主諧振器100的兩側(cè)分別彎折呈正向s型和反向s型，此時(shí)，第一陷波單元400設(shè)置在第一傳輸部111a、第二傳輸部112a以及第三傳輸部113a所圍成的空間內(nèi)，對(duì)稱地，第二陷波單元500設(shè)置在第十傳輸部111b、第九傳輸部112b以及第八傳輸部113b所圍成的空間內(nèi)，進(jìn)一步減少該寬帶帶通濾波器的尺寸，實(shí)現(xiàn)小型化，無需增大系統(tǒng)的體積即可實(shí)現(xiàn)抑制干擾信號(hào)。

進(jìn)一步地，如圖1所示，第一陷波單元400和第二陷波單元500分別為經(jīng)過螺旋的均勻阻抗微帶線，有效減少該寬帶通帶濾波器的電路尺寸。本實(shí)施例中，同時(shí)參考圖2和圖3，第一陷波單元400和第二陷波單元500所產(chǎn)生的陷波阻帶的中心頻率為1.8ghz。進(jìn)一步地，由于第一陷波單元400設(shè)置在第一傳輸部111a、第二傳輸部112a以及第三傳輸部113a所圍成的空間內(nèi)，而第一傳輸部111a、第二傳輸部112a、第三傳輸部113a、第四傳輸部114a和第五傳輸部115a依次連接呈正向s型，第一陷波單元400為經(jīng)過正向螺旋的均勻阻抗微帶線，此時(shí)，第一陷波單元400與主諧振器100之間的耦合特性較優(yōu)。同樣地，由于第二陷波單元500設(shè)置在第十傳輸部111b、第九傳輸部112b以及第八傳輸部113b所圍成的空間內(nèi)，而第十傳輸部111b、第九傳輸部112b、第八傳輸部113b、第七傳輸部114b和第六傳輸部115b依次連接呈反向s型，第二陷波單元500為經(jīng)過反向螺旋的均勻阻抗微帶線，此時(shí)，第二陷波單元500與主諧振器100之間的耦合特性較優(yōu)。進(jìn)而由于第一陷波單元400與主諧振器100之間的耦合特性，以及第二陷波單元500與主諧振器100之間的耦合特性，第一陷波單元400和第二陷波單元500所形成的陷波的兩側(cè)分別產(chǎn)生一個(gè)零點(diǎn)，即第一零點(diǎn)301和第二零點(diǎn)302，提供陷波阻帶的選擇性，以更好的抑制干擾信號(hào)。

進(jìn)一步地，如圖1所示，第一開路枝節(jié)120為呈t型且兩端分別向內(nèi)螺旋彎折的微帶線，第二開路枝節(jié)130為呈t型且兩端分別彎折的微帶性，其中，第一開路枝節(jié)120的尺寸大于第二開路枝節(jié)130的尺寸。為進(jìn)一步減少該寬帶帶通濾波器的尺寸，第一開路枝節(jié)120的兩端向內(nèi)螺旋彎折的程度分別對(duì)應(yīng)于第一傳輸線110的第五傳輸部115a和第六傳輸部115b。

值得注意的是，本實(shí)施例中，第一傳輸線110、呈t型的第一開路枝節(jié)120和第二開路枝節(jié)130的等效阻抗相同，即微帶線的寬帶相同，在本領(lǐng)域技術(shù)人員的理解范圍之內(nèi)，第一傳輸線110、第一開路枝節(jié)120和第二開路枝節(jié)130的等效阻抗也不可同，在此不再說明。同樣地，主諧振器100的第一傳輸線110，第一陷波單元400和第二陷波單元500，第一輔諧振器200的第一諧振部220和第二諧振部230以及第二輔諧振器300的第三諧振部320和第四諧振部330的等效阻抗可相同，或者部分相同，也可不相同，在本發(fā)明中不作限定。

進(jìn)一步地，在本實(shí)施例中，采用高溫超導(dǎo)介質(zhì)基板來制作該帶通濾波器，該高溫超導(dǎo)介質(zhì)基板的介電常數(shù)為9.78，厚度為0.5mm，進(jìn)而，該帶通濾波器的損耗小，品質(zhì)因數(shù)高，此時(shí)，應(yīng)用于射電天文觀測(cè)系統(tǒng)中效果更佳，使用穩(wěn)定，且使用時(shí)間久。該高溫超導(dǎo)介質(zhì)基板由氧化鎂制成，該高溫超導(dǎo)介質(zhì)基板的上下表面由釔鋇銅氧超導(dǎo)薄膜制成。當(dāng)然，在其他實(shí)施例中，在本領(lǐng)域技術(shù)人員的理解范圍之內(nèi)，還可以采用其他參數(shù)的介質(zhì)基板來制作該帶通濾波器，在此不作限定。

以上，僅為本發(fā)明較佳的具體實(shí)施方式，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)該以權(quán)利要求的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。