CN106532204B - 一种微带伪梳线带通滤波结构 - Google Patents

一种微带伪梳线带通滤波结构 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种微带伪梳线带通滤波结构，在微带线伪高通滤波器的两个相邻半波长谐振器端面之间设置传输线，使传输线与两个相邻谐振器间通过一个耦合缝分别构成一个等效电容。与现有技术相比，本发明的积极效果是：采用本发明结构带来的滤波器长度比现有的滤波器长度减小约1/4，且提高了通带高端的带外抑制能力。

Description

一种微带伪梳线带通滤波结构
技术领域
本发明属于电子技术领域，特别是涉及一种能够减小体积和提高带外抑制的滤波器结构。
背景技术
现有的微带伪梳线带通滤波器，普遍采用的实现方式如图1所示，该滤波器的结构特点是半波长谐振器按照图中所示的方式无交错地平行排列。该结构存在如下缺点：
1、这种结构的滤波器由于谐振器间的耦合较弱，用于窄带滤波应用时相邻谐振器间的距离较大。(图1中(1)、(2)为一组相邻谐振器，谐振器之间的距离过大会导致滤波器的结构不紧凑。
2、非相邻谐振器(图1中(1)和(3))为一组非相邻谐振器，其距离等于对应非相邻谐振器(1)、(2)间距加上(2)、(3)间距。该距离越近，高端抑制越高。而传统结构中相邻谐振器间距较大，决定了非相邻谐振器间距也较远，使得滤波器响应在通带高端的抑制能力难以进一步提高。
发明内容
为了克服现有技术的上述缺点，本发明提供了一种微带伪梳线带通滤波结构，旨在减小微带伪梳线带通滤波器体积，同时提高通带高端的带外抑制能力。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种微带伪梳线带通滤波结构，在伪梳线耦合带通滤波器的两个相邻半波长谐振器端面之间设置传输线，使传输线与两个相邻谐振器间通过一个耦合缝分别构成一个等效电容。
与现有技术相比，本发明的积极效果是：采用本发明结构带来的滤波器长度比现有的滤波器长度减小约1/4，且提高了通带高端的带外抑制能力。
附图说明
本发明将通过例子并参照附图的方式说明，其中：
图1为现有的伪梳线带通滤波器典型结构图；
图2为本发明引入的相邻谐振器端面间的传输线结构；
图3为本发明引入的相邻谐振器端面间的传输线结构的等效电路；
图4为采用本发明结构的滤波器的结构示意图；
图5为采用本发明结构的滤波器与传统滤波器带外抑制对比结果示意图。
具体实施方式
如图2所示，本发明的一种微带伪梳线带通滤波结构，在传统的伪梳线耦合带通滤波器结构基础上，在两个相邻半波长谐振器1和2端面之间，通过一段传输线3相连。传输线3与谐振器1和谐振器2间通过一个耦合缝分别构成一个等效电容。缝宽越小、传输线宽度越宽，等效电容越大。这个等效电容的引入会造成相应的两个谐振器间耦合降低，这样就为相邻谐振器间的耦合量引入除了相邻谐振器间距以外的一个新的控制变量，使相邻谐振器间距变得可调(只要保证二者对相邻谐振器间耦合量总的贡献一定，可以调整两个控制变量中的一个)。这段传输线在结构中产生的等效电路如图3所示，其产生的影响会引起这两个相邻半波长谐振器之间的耦合降低，导致滤波器带宽降低。为了保持滤波器的带宽，相应地需要减小相邻谐振器间的间距，从而达到了减小体积的目的；同时非相邻谐振器的间距也随之减小，引起滤波器高端抑制的提高。
为了使滤波器高端具有满足指标要求的陡峭带外抑制，需要让滤波器在带外具有等波纹特性的准椭圆函数响应。这个响应决定了各段相邻谐振器及非相邻谐振器之间的耦合量。本发明为相邻谐振器间耦合量大小引入除了间距以外的另一个变量，因此能够在保持一定相邻谐振器间耦合的情况下，调整相邻谐振器间的距离，从而能够改变非相邻谐振器间距离，达到调节非相邻谐振器间耦合的目的。
例如：传统的伪梳线滤波器相邻谐振器间耦合量由距离唯一决定，根据准椭圆函数对应的相邻谐振器耦合量确定相邻谐振器间距后，非相邻谐振器间的耦合量就随之确定了，无法进行调整，因此无法实现特定的准椭圆函数响应。本发明在相邻谐振器间耦合量一定的条件下能够改变其间距，从而非相邻谐振器的间距可调。例：图4中非相邻谐振器1和3间的耦合量由传输线a和b的长度之和决定，2和4间耦合量由传输线b和c决定。通过调整各段传输线与谐振器间缝宽及传输线的线宽，能够达到这样一种状态：a+b,b+c,c+d,d+e,e+f使谐振器1和3，2和4,3和5,5和7之间耦合量同时满足特定的准椭圆函数响应对相应谐振器间耦合的要求；a,b,c,d,e,f的长度以及宽度使得谐振器1和2，2和3,3和4,4和5,5和6,6和7间的耦合量分别满足特定的准椭圆函数响应对相应谐振器间耦合的要求。
采用本发明结构的滤波器的电性能效果如图5中的(1)所示，与传统滤波器的电性能效果，即图5中的(2)进行对比，在减小长度的基础上，还达到了提高通带高端带外抑制的目的。在23GHz点观察，带外抑制提高了10dB。

Claims (4)

1.一种微带伪梳线带通滤波结构，其特征在于：在伪梳线耦合带通滤波器的两个相邻半波长谐振器的上端部与上端部之间、下端部与下端部之间分别设置传输线，使传输线与两个相邻谐振器间通过一个耦合缝分别构成一个等效电容；所述伪梳线耦合带通滤波器由端点开路的半波长谐振器构成。
2.根据权利要求1所述的一种微带伪梳线带通滤波结构，其特征在于：所述耦合缝的缝宽越小、传输线宽度越宽，等效电容越大。
3.根据权利要求1所述的一种微带伪梳线带通滤波结构，其特征在于：通过调整相邻两段传输线与谐振器间耦合缝的缝宽及传输线的线宽，能够使非相邻谐振器之间耦合量同时满足特定的准椭圆函数响应对相应谐振器间耦合的要求。
4.根据权利要求1所述的一种微带伪梳线带通滤波结构，其特征在于：通过调整两个相邻谐振器间传输线的线宽及耦合缝的缝宽，能够使相邻谐振器间的耦合量分别满足特定的准椭圆函数响应对相应谐振器间耦合的要求。
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