CN106229590A - 一种具有陷波特性的超宽带带通滤波器 - Google Patents
一种具有陷波特性的超宽带带通滤波器 Download PDFInfo
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Abstract
本发明提供了一种具有陷波特性的超宽带带通滤波器，包括T型枝节加载谐振器、第一开口环谐振器、第二开口环谐振器、输入馈线和输出馈线；所述输入馈线和所述输出馈线分别连接于所述T型枝节加载谐振器的左右两侧，且和所述T型枝节加载谐振器缝隙耦合；所述第一开口环谐振器和所述第二开口环谐振器分别对称设置于所述T型枝节加载谐振器的左右两侧，且和所述T型枝节加载谐振器的左右两侧缝隙耦合。采用T型枝节加载谐振器可以很好的控制通带的带宽，并且能在通带两侧各产生一个零点，提高通带的选择性，采用开口环谐振器产生陷波阻带，不仅可以方便调节阻带中心频率的位置，而且能在阻带两侧各产生一个零点，提高了阻带选择特性。
Description
技术领域
本发明涉及微波通信技术领域，更具体地说，涉及一种具有陷波特性的超宽带带通滤波器。
背景技术
随着全球通信产业的快速发展，多种通信标准同时存在，使得频率资源越来越紧张，在实际应用中往往会出现在所需频段中夹杂着一部分不需要的频段，因此在实际的通信系统中，需要在所需频段中抑制掉这些不需要的频段。
特别对于现代射电天文观测来说，射频干扰抑制技术成为前所未有的一种技术挑战。目前抑制不需要的频段的方法之一是集成在带通滤波器中集成陷波滤波器，但是，这种方法设计复杂，结构复杂，尺寸大且不易于集成，此外，目前很少有研究将高温超导技术与射频干扰抑制技术相结合以设计出具有陷波特性的超宽带高温超导滤波器。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术中的不足，提供一种具有陷波特性的超宽带带通滤波器。
本发明解决上述问题的技术方案是提供了一种具有陷波特性的超宽带带通滤波器，包括T型枝节加载谐振器、第一开口环谐振器、第二开口环谐振器、输入馈线和输出馈线；
所述输入馈线和所述输出馈线分别连接于所述T型枝节加载谐振器的左右两侧，且与所述T型枝节加载谐振器缝隙耦合；所述第一开口环谐振器和所述第二开口环谐振器分别对称设置于所述T型枝节加载谐振器的左右两侧，且和所述T型枝节加载谐振器的左右两侧缝隙耦合。
其中，所述T型枝节加载谐振器包括均匀阻抗谐振器、第一T型枝节和第二T型枝节；所述第一T型枝节和所述第二T型枝节分别加载在所述均匀阻抗谐振器的上下两侧且加载在所述均匀阻抗谐振器的中心。
其中，所述均匀阻抗谐振器呈一字型设置。
其中所述第一T型枝节的尺寸大于所述第二T型枝节的尺寸，且所述第一T型枝节和所述第二T型枝节的形状不同。
其中，所述第一开口环谐振器和所述第二开口环谐振器分别设置于所述均匀阻抗谐振器下侧且设置于所述第二T型枝节的左右两侧；所述第一开口环谐振器和所述第二开口环谐振器均与所述均匀谐振器和所述第二T型枝节缝隙耦合。
其中，所述第一开口环谐振器和所述第二开口环谐振器均是由半波长均匀阻抗微带线经弯折而成的开口环谐振器。
本发明的有益效果为：结构简单，且小型化，采用T型枝节加载谐振器可以很好的控制通带的带宽，并且能在通带两侧各产生一个零点，提高通带的选择性，采用开口环谐振器产生陷波阻带，不仅可以方便调节阻带中心频率的位置，而且能在阻带两侧各产生一个零点，提高了阻带选择特性。此外，采用高温超导介质材料制成该具有陷波特性的超宽带带通滤波器，其损耗小，Q值高，使用稳定且使用时间久。
附图说明
图1是本发明实施例的具有陷波特性的超宽带带通滤波器的机构示意图。
图2是图1中具有陷波特性的超宽带带通滤波器的频率响应曲线图。
图3是图2中对陷波阻带进行放大显示的频率响应曲线图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
如图1至图3所示，本发明提供了一种具有陷波特性的超宽带带通超导滤波器，结构简单，呈左右对称设置，包括T型枝节加载谐振器101、第一开口环谐振器104、第二开口环谐振器105、输入馈线102和输出馈线103；输入馈线102和输出馈线103分别连接于T型枝节加载谐振器101的左右两侧，且和T型枝节加载谐振器101缝隙耦合；第一开口环谐振器104和第二开口环谐振器105分别对称设置于T型枝节加载谐振器101的左右两侧，且和T型枝节加载谐振器101的左右两侧缝隙耦合。输入馈线102和输出馈线103分别与T型枝节加载谐振器101发生耦合激励。
进一步地，T型枝节加载谐振器101包括均匀阻抗谐振器1011、第一T型枝节1012和第二T型枝节1013；第一T型枝节1012和第二T型枝节1013分别加载在均匀阻抗谐振器1011的上下两侧，且第一T型枝节1012和第二T型枝节1013均加载在一字型的均匀阻抗谐振器1011的中心。优选地，均匀阻抗谐振器1011呈一字型设置，输入馈线102和输出馈线103分别缝隙耦合与均匀阻抗谐振器1011的左右两侧，有利于调节输入馈线102和输出馈线103与T型枝节加载谐振器101之间的耦合，增强其耦合特性。在本实施例中，第一T型枝节1012的尺寸大于第二T型枝节1013的尺寸，且第一T型枝节1012和第二T型枝节1013的形状不同。
进一步地，参考图1，第一开口环谐振器104和第二开口环谐振器105分别设置于均匀阻抗谐振器1011下侧且设置于第二T型枝节1013的左右两侧；第一开口环谐振器104和第二开口环谐振器105均与均匀谐振器1011和第二T型枝节1013缝隙耦合，以产生陷波阻带，以使超宽带带通滤波器具有陷波特性，在本实施例中，陷波阻带的谐振中心频率位于1.8GHz。在本实施例中，第一开口环谐振器104和第二开口环谐振器105是两个相同的谐振器，其均是由半波长均匀阻抗微带线经弯折形成的开口环谐振器，减少整体尺寸，实现小型化。进而通过改变第一开口环谐振器104和第二开口环谐振器105的电长度θ，其频率响应发生改变，从而可以改变阻带的中心频率位置。通过改变第一开口环谐振器104和第二开口环谐振器105与T型枝节加载谐振器101的第二T型枝节1013的对称位置大小来调节陷波阻带的带宽。
在输入馈线102馈入电磁信号，输出馈线102馈出电磁信号时，即输入馈线102和输出馈线103与T型枝节加载谐振器101发生耦合激励，T型枝节加载谐振器101，均匀阻抗谐振器1011产生一个谐振模式，其上侧的第一T型枝节1012和其下侧的第二T型枝节1013分别各产生一个谐振模式，进而加载T型枝节加载谐振器101产生三个谐振模式，其中，由于第一T型枝节1012的尺寸大于第二T型枝节1013，则由第一T型枝节产生的谐振模式位于由第二T型枝节产生的谐振模式的低频处，即由第一T型枝节产生的谐振模式的谐振频率小于由第二T型枝节产生的谐振模式的谐振频率。而均匀阻抗谐振器1011产生的谐振模式的谐振频率处于由第一T型枝节产生的谐振模式的谐振频率和由第二T型枝节产生的谐振模式的谐振频率之间，进而实现超宽带带通滤波特性。同时，第一开口环谐振器104和第二开口环谐振器105均是由均匀阻抗微带线经弯折形成开口环谐振器，第一开口环谐振器104和第二开口环谐振器105与T型枝节加载谐振器101中的均匀阻抗谐振器1011和第二T型枝节1013采用缝隙耦合，以产生陷波阻带，以使超宽带带通滤波器具有陷波特性，在本实施例中，陷波阻带的谐振中心频率位于1.8GHz。
进一步地，在本实施例中，采用高温超导介质材料来制作该准椭圆陷波滤波器，进而该准椭圆陷波滤波器的损耗小，且Q值高，其中，该高温超导介质材料由氧化镁制成一高温超导介质基板，其介电常数为9.78，厚度为0.5mm，该高温超导介质基板的上下表面由钇钡铜氧超导薄膜制成，上表面通过光刻法刻蚀出上述具有陷波特性的超宽带带通滤波器以形成具有陷波特性的超宽带超导带通滤波器。如图2所示，是制作后的超宽带带通滤波器的频率响应曲线图，其中，201为反射响应曲线S11，202为传输响应曲线S21，203为陷波阻带，204为T型枝节加载谐振器101中的中间均匀阻抗谐振器1011产生的极点，205为T型枝节加载谐振器101中第一T型枝节1012产生的极点，206为T型枝节加载谐振器101中第二T型枝节1013产生的极点，207为T型枝节加载谐振器101中第一T型枝节1012产生的零点，208为T型枝节加载谐振器101中第二T型枝节1013产生的零点。在通带两侧各产生一个零点，零点207和零点208，提高了通带的选择性，
如图3所示，301为第一开口环谐振器104产生的零点，302为第二开口环谐振器105产生的零点，303为第一开口环谐振器104产生的极点，304为第二开口环谐振器105产生的极点。在本实施例中，第一开口环谐振器104和第二开口环谐振器105均是由均匀阻抗微带线经过弯折形成的，其谐振频率位于1.8GHz，通过与T型枝节加载谐振器101的均匀阻抗谐振器1011及第二T型枝节1013采用缝隙耦合以产生陷波阻带203。303和304是其产生的两个极点，301和302是由第一开口环谐振器104和第二开口环谐振器105与T型枝节加载谐振器101的均匀阻抗谐振器1011及第二T型枝节1013之间的缝隙耦合产生的两个零点，位于陷波阻带203两侧，提高了陷波阻带203的选择性。
可以看出，在本实施例中，该超宽带带通滤波器通带3dB带宽为1-2GHz，且通带的选择性好，该超宽带带通滤波器具有陷波特性，陷波阻带的中心频率为1.8GHz，且陷波阻带的选择性好，可抑制民航通信专用频段和中国移动GSM下行频段，可以应用在射电天文方面。
本发明采用T型枝节加载谐振器101可以很好的控制通带的带宽，并且能在通带两侧各产生一个零点，提高通带的选择性，采用开口环谐振器产生陷波阻带，不仅可以方便调节阻带中心频率的位置，而且能在阻带两侧各产生一个零点，提高了阻带选择特性。
综述，本发明的具有陷波特性的超宽带带通滤波器，采用T型枝节加载谐振器可以很好的控制通带的带宽，并且能在通带两侧各产生一个零点，提高通带的选择性，采用开口环谐振器产生陷波阻带，不仅可以方便调节阻带中心频率的位置，而且能在阻带两侧各产生一个零点，提高了阻带选择特性。此外，采用高温超导介质材料制成该具有陷波特性的超宽带带通滤波器，其损耗小，Q值高，使用稳定且使用时间久。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。
Claims (6)
1.一种具有陷波特性的超宽带带通滤波器，其特征在于，包括T型枝节加载谐振器、第一开口环谐振器、第二开口环谐振器、输入馈线和输出馈线；
所述输入馈线和所述输出馈线分别连接于所述T型枝节加载谐振器的左右两侧，且与所述T型枝节加载谐振器缝隙耦合；所述第一开口环谐振器和所述第二开口环谐振器分别对称设置于所述T型枝节加载谐振器的左右两侧，且和所述T型枝节加载谐振器的左右两侧缝隙耦合。
2.根据权利要求1所述的具有陷波特性的超宽带带通超导滤波器，其特征在于，所述T型枝节加载谐振器包括均匀阻抗谐振器、第一T型枝节和第二T型枝节；所述第一T型枝节和所述第二T型枝节分别加载在所述均匀阻抗谐振器的上下两侧且加载在所述均匀阻抗谐振器的中心。
3.根据权利要求2所述的具有陷波特性的超宽带带通滤波器，其特征在于，所述均匀阻抗谐振器呈一字型设置。
4.根据权利要求2所述的具有陷波特性的超宽带带通滤波器，其特征在于，所述第一T型枝节的尺寸大于所述第二T型枝节的尺寸，且所述第一T型枝节和所述第二T型枝节的形状不同。
5.根据权利要求1所述的具有陷波特性的超宽带带通滤波器，其特征在于，所述第一开口环谐振器和所述第二开口环谐振器分别设置于所述均匀阻抗谐振器下侧且设置于所述第二T型枝节的左右两侧；所述第一开口环谐振器和所述第二开口环谐振器均与所述均匀谐振器和所述第二T型枝节缝隙耦合。
6.根据权利要求5所述的具有陷波特性的超宽带带通滤波器，其特征在于，所述第一开口环谐振器和所述第二开口环谐振器均是由半波长均匀阻抗微带线经弯折而成的开口环谐振器。
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