CN102280677A

CN102280677A - 一种双通带高温超导滤波器

Info

Publication number: CN102280677A
Application number: CN2010101939428A
Authority: CN
Inventors: 季来运; 王朗; 孙钧; 李演奇; 刘彬
Original assignee: TIANJIN HAITAI SUPERCONDUCTING ELECTRONICS CO Ltd
Current assignee: TIANJIN HAITAI SUPERCONDUCTING ELECTRONICS CO Ltd
Priority date: 2010-06-08
Filing date: 2010-06-08
Publication date: 2011-12-14

Abstract

一种高双通带温超导滤波器，包括微带谐振器阵、输入微带、输出微带三部分构成，其特征在于通过在微带谐振器阵中的非相邻谐振器间引入交叉耦合，实现双通带的滤波特性；本发明的优越性在于可以满足系统对两个非相邻频段信号的滤波要求，具有体积小，结构紧凑，设计灵活等特点；适合使用具有高品质因数的高温超导薄膜制作。

Description

一种双通带高温超导滤波器

(一)技术领域：

本发明涉及一种滤波器，特别是一种双通带高温超导滤波器，本双通带滤波器可以用高温超导薄膜制作而成。

(二)背景技术：

随着通信产业的急速发展，各种通信标准同时存在，频率资源越来越紧张，使得每一种通信标准所使用的频段经常被分割成不相邻的几部分。因此在实际的通信系统中，系统需要接收的经常是非相邻的两个不同频率的信号。针对这种情况，工程师开始研究具有双通带频率特性的滤波器，目前研究较多的技术方案是采用滤波器并联的方式，即设计两个具有不同通带频率的滤波器，两端分别用T型接头连接在一起，实现一入一出的双通带滤波器特性，其缺点是本技术方案实际上是两个滤波器，同时增加了两个T型接头，结构复杂，匹配调试困难，且体积较大，不利于系统的小型化集成。还有一种技术方案，就是将带通滤波器和带阻滤波器集成在一起，实现双通带的特性，其缺点同样是体积较大，结构复杂。

而高温超导技术是在近几年快速发展起来的一项高科技技术，由于采用高温超导薄膜制成的微带滤波器，具有极低的通带损耗和极高的邻频干扰抑制能力，因此在射频、微波通信领域具有非常广阔的应用前景，超导滤波器的设计技术也已经非常成熟，并且在移动通信领域已经实现小批量规模应用。

附图1为典型的采用滤波器并联方式实现双通带特性的技术方案框图。

(三)发明内容：

本发明的目的在于设计一种高温超导双通带滤波器，可以实现一输入一输出双通带的滤波器特性，满足系统对两个非相邻频段信号的滤波要求，具有体积小，结构紧凑，设计灵活等特点，适合使用具有高品质因数的高温超导薄膜制作。

本发明的技术方案：一种高温超导双通带滤波器，包括微带谐振器阵、输入微带、输出微带三部分构成，其特征在于通过在微带谐振器阵中的非相邻谐振器间引入交叉耦合，实现双通带的滤波特性。

上述所说的高温超导双通带滤波器之微带谐振器阵，其谐振器结构是半波长谐振器，谐振器形状可以为直线式、发夹式、半块状发夹式、多折线式、对称双螺旋式、螺旋式结构，谐振器的物理形状可以相同，也可以不同，谐振器的个数不少于4个。

上述所说的高温超导双通带滤波器之微带谐振器阵，其谐振器的谐振频率高于低频通带的中心频率，低于高频通带的中心频率。

上述所说的高温超导双通带滤波器之微带谐振器阵，其4个相邻的谐振器为一组，每组在第一个和最后一个谐振器间引入一个交叉耦合。

上述所说的高温超导双通带滤波器之非相邻谐振器间引入交叉耦合，其交叉耦合关系可以通过耦合线的耦合实现，也可以通过空间位置的排列耦合实现。

上述所说的高温超导双通带滤波器之非相邻谐振器间引入交叉耦合，其耦合极性与相邻谐振器间的直接耦合极性相同。

上述所说的高温超导双通带滤波器之非相邻谐振器间引入的交叉耦合，其数量不少于1个。

上述所说的高温超导双通带滤波器之输入微带，其数量为一个，并与谐振器阵中的第一个谐振器发生激励关系，其方式可以是直接激励，也可以是耦合激励。

上述所说的高温超导双通带滤波器之输出微带，其数量为一个，并与谐振器阵中的最后一个谐振器发生激励关系，其方式可以是直接激励，也可以是耦合激励。

本发明的优越性在于：1、一种高温超导双通带滤波器，包括微带谐振器阵、输入微带、输出微带三部分构成，其特征在于通过在微带谐振器阵中的非相邻谐振器间引入交叉耦合，实现双通带的滤波特性；2、本发明满足系统对两个非相邻频段信号的滤波要求，具有体积小，结构紧凑，设计灵活等特点；3、本发明适合使用具有高品质因数的高温超导薄膜制作。

(四)附图说明：

附图1为传统的并联型双通带滤波器结构示意图，采用两个滤波器并联的方式实现双通带特性。

附图2为常用半波长谐振器结构示意图。

附图3为本发明所涉一组4个谐振器通过耦合线产生交叉耦合的结构示意图。

附图4为本发明所涉一组4个谐振器通过空间排列产生交叉耦合的结构示意图。

附图5为本发明所涉一种8阶双通带高温超导滤波器结构示意图，引入两个交叉耦合。

附图6为本发明所涉一种6阶双通带高温超导滤波器结构示意图，引入一个交叉耦合。

附图7为本发明所涉一种8阶双通带高温超导滤波器频率响应曲线图。

其中：100为并联型双通带滤波器，101为滤波器输入端，102为滤波器输出端，103为输入端T型接头，104为输出端T型接头，105、106分别为两个不同频带的滤波器；111为直线式谐振器，112为发夹式谐振器，113为半块状发夹式谐振器，114为多折线式谐振器，115为对称双螺旋式谐振器，116为螺旋式谐振器；201为平行排列的4个谐振器构成的谐振器组，211为交叉耦合线，①、②、③、④为四个谐振器序号；202为空间排列的4个谐振器构成的谐振器组，①、②、③、④为四个谐振器序号；300为8阶双通带高温超导滤波器本体，301为输入微带，302为输出微带，303为谐振器阵，①、②、③、④、⑤、⑥、⑦、⑧为8个谐振器序号；400为6阶双通带高温超导滤波器本体，401为输入微带，402为输出微带，403为谐振器阵，①、②、③、④、⑤、⑥为6个谐振器序号；500为8阶双通带高温超导滤波器频率响应图，501为反射响应曲线S11，502为传输响应曲线S21，511为低频通带，512为高频通带。

(五)具体实施方式：

实施例1：一种高温超导双通带滤波器300，包括微带谐振器阵303、输入微带301、输出微带302三部分构成，其特征在于通过在微带谐振器阵303中的非相邻谐振器116①、④之间和⑤、⑧之间引入交叉耦合211和212，实现双通带511和512的滤波特性。

上述所说的高温超导双通带滤波器300之微带谐振器阵303，其谐振器116结构是半波长谐振器，谐振器形状为螺旋式，谐振器的物理形状相同，谐振器116的个数为8个。

上述所说的高温超导双通带滤波器300之微带谐振器阵303，其谐振器116的谐振频率高于低频通带511的中心频率，低于高频通带512的中心频率。

上述所说的高温超导双通带滤波器300之微带谐振器阵303，其4个相邻的谐振器116①、②、③、④为一组，⑤、⑥、⑦、⑧为一组，一组在第一个①和最后一个谐振器④间引入一个交叉耦合211，另一组在第一个⑤和最后一个谐振器⑧间引入一个交叉耦合212。

上述所说的高温超导双通带滤波器300之非相邻谐振器①、④间和⑤、⑧间引入交叉耦合，其交叉耦合关系通过耦合线211和212的耦合实现。

上述所说的高温超导双通带滤波器300之非相邻谐振器116①、④间和⑤、⑧间引入交叉耦合211和212，其耦合极性与相邻谐振器间的直接耦合极性相同。

上述所说的高温超导双通带滤波器300之非相邻谐振器①、④间和⑤、⑧间引入的交叉耦合211和212，其数量为2个。

上述所说的高温超导双通带滤波器300之输入微带301，其数量为一个，并与谐振器阵303中的第一个谐振器116①发生激励关系，其方式是直接激励。

上述所说的高温超导双通带滤波器300之输出微带302，其数量为一个，并与谐振器阵303中的最后一个谐振器116⑧发生激励关系，其方式是直接激励。

实施例2：一种高温超导双通带滤波器400，包括微带谐振器阵403、输入微带401、输出微带402三部分构成，其特征在于通过在微带谐振器阵403中的非相邻谐振器116②、⑤之间引入交叉耦合，实现双通带的滤波特性。

上述所说的高温超导双通带滤波器400之微带谐振器阵403，其谐振器116的个数为6个。

上述所说的高温超导双通带滤波器400之微带谐振器阵403，其4个相邻的谐振器116②、③、④、⑤为一组，在第一个②和最后一个谐振器⑤间引入一个交叉耦合。

上述所说的高温超导双通带滤波器400之非相邻谐振器116②、⑤之间引入交叉耦合，其交叉耦合关系通过空间位置的排列耦合实现。

上述所说的高温超导双通带滤波器400之输入微带401，其数量为一个，并与谐振器阵403中的第一个谐振器116①发生激励关系，其方式是耦合激励。

上述所说的高温超导双通带滤波器400之输出微带402，其数量为一个，并与谐振器阵403中的最后一个谐振器116⑥发生激励关系，其方式是是耦合激励。

Claims

1.一种高温超导双通带滤波器，包括微带谐振器阵、输入微带、输出微带三部分构成，其特征在于通过在微带谐振器阵中的非相邻谐振器间引入交叉耦合，实现双通带的滤波特性。

2.根据权利要求1所说的一种高温超导双通带滤波器，其特征在于所说的高温超导双通带滤波器之微带谐振器阵，其谐振器结构是半波长谐振器，谐振器形状可以为直线式、发夹式、半块状发夹式、多折线式、对称双螺旋式、螺旋式结构，谐振器的物理形状可以相同，也可以不同，谐振器的个数不少于4个。

3.根据权利要求1所说的一种高温超导双通带滤波器，其特征在于所说的高温超导双通带滤波器之微带谐振器阵，其谐振器的谐振频率高于低频通带的中心频率，低于高频通带的中心频率。

4.根据权利要求1所说的一种高温超导双通带滤波器，其特征在于所说的高温超导双通带滤波器之微带谐振器阵，其4个相邻的谐振器为一组，每组在第一个和最后一个谐振器间引入一个交叉耦合。

5.根据权利要求1所说的一种高温超导双通带滤波器，其特征在于所说的高温超导双通带滤波器之非相邻谐振器间引入交叉耦合，其交叉耦合关系可以通过耦合线的耦合实现，也可以通过空间位置的排列耦合实现。

6.根据权利要求1所说的一种高温超导双通带滤波器，其特征在于所说的高温超导双通带滤波器之非相邻谐振器间引入交叉耦合，其耦合极性与相邻谐振器间的直接耦合极性相同。

7.根据权利要求1所说的一种高温超导双通带滤波器，其特征在于所说的高温超导双通带滤波器之非相邻谐振器间引入的交叉耦合，其数量不少于1个。

8.根据权利要求1所说的一种高温超导双通带滤波器，其特征在于所说的高温超导双通带滤波器之输入微带，其数量为一个，并与谐振器阵中的第一个谐振器发生激励关系，其方式可以是直接激励，也可以是耦合激励。

9.根据权利要求1所说的一种高温超导双通带滤波器，其特征在于所说的高温超导双通带滤波器之输出微带，其数量为一个，并与谐振器阵中的最后一个谐振器发生激励关系，其方式可以是直接激励，也可以是耦合激励。