TWI653826B - 最佳化回應之無反射濾波器 - Google Patents

Abstract

本發明揭示無反射低通、高通、帶通、帶阻、全通、全阻及多頻帶濾波器以及一種用於設計此等濾波器之方法，連同一種透過使用不匹配子網路增強此等濾波器之效能以實現諸如切比雪夫等漣波回應之一最佳化頻率回應之方法。此等濾波器較佳地藉由吸收光譜之阻帶部分而非將其反射回至源而運行，此在許多不同應用中具有顯著優勢。該等不匹配子網路較佳地提供額外自由度，藉由該等額外自由度可指派元件值以實現改良截止銳度、阻帶拒斥或其他效能量度。

Description

最佳化回應之無反射濾波器

本發明係關於電子濾波器及其等之使用方法。特定言之，本發明係關於無反射電子濾波器及其等之使用方法。

事實上，所有電子系統皆使用某種類之濾波以拒斥非所要頻率分量。在最習知濾波器中，經拒斥信號反彈回至源，最後消散在產生器本身中或互聯線/傳輸線中或輻射至儀器外殼中。拒斥非所要信號之此方式有時可藉由非線性裝置中之假性混合、敏感主動組件之非預期再偏壓或各種信號路徑中之串擾而導致與系統中之其他組件之有害相互作用。一解決方案尋求將在此等非所要信號可損及效能之前吸收它們之一濾波器。此導致在2013年(美國專利第8,392,495號)及額外非臨時性申請案(美國申請案第14/724,976號及第14/927,881號)申請專利之一新穎吸收式濾波器拓撲，該等案之全部內容以引用之方式併入本文中。圖1及圖2描繪先前技術之低通無反射濾波器之實例。吸收式濾波器解決習知濾波器遭遇之許多問題，諸如混合器對較差帶外終端之敏感性、來自無功諧波負載之不利且難以預測之非線性效應、歸因於濾波器與其他較差匹配組件之間的捕獲能量之洩漏或串擾及相關聯於帶外阻抗匹配之數個其他問題。當與吸收式濾波器以外的其他方法(諸如端接雙工器及採用正交混合之方向濾波器結構)比較時，其亦實現優越效能及可製造性。 然而，儘管具有此等益處，更複雜版本之無反射濾波器拓撲無法實現諸如切比雪夫(Chebyshev)等漣波回應之經典最佳化濾波器通帶回應。近來為解決此問題之努力已產生一廣義版本的結構，其可實現一更寬範圍的回應，包含切比雪夫類型I及類型II等漣波回應、柔羅塔瑞(Zolotarev)類型I及類型II回應及甚至偽橢圓形回應，其等所有皆同時維持原始無反射濾波器拓撲之益處。

本發明解決相關聯於習知濾波器及無反射濾波器之先前技術之若干問題及缺點，藉此提供用於電子系統中之頻帶選擇及定義之一新資源。 本發明之一實施例係關於一種無反射電子濾波器。該濾波器較佳地包括：一對稱兩埠電路，其中當該等埠分別經同相及180°異相驅動時，該對稱性界定一偶模等效電路及一奇模等效電路；至少一個無損耗元件及至少一個不匹配內部子網路拓撲，其中該內部子網路拓撲或若干內部子網路拓撲之該不匹配與周圍電路相互作用，使得：該偶模等效電路之一正規化輸入阻抗實質上等於該奇模等效電路之一正規化輸入導納且該奇模等效電路之一正規化輸入阻抗實質上等於該偶模等效電路之一正規化輸入導納。以此方式，該偶模等效電路及該奇模等效電路據稱彼此對偶。 較佳地，該無反射濾波器之元件值經指派，使得該偶模等效電路及該奇模等效電路實現一切比雪夫等漣波回應。在一項實施例中，該切比雪夫回應之漣波因數可經選擇，使得該偶模等效電路或該奇模等效電路之前兩個元件具有相等正規化值。該漣波因數亦可經選擇，使得該偶模等效電路或該奇模等效電路之最後兩個元件具有相等正規化值。在另一實施例中，可藉由輔助元件擴充該網路且該漣波因數經選擇，使得該偶模等效電路或該奇模等效電路之前兩個元件或最後兩個元件並不相等。在一較佳實施例中，該偶模等效電路或該奇模等效電路之該第一元件可具有大於該第二元件之正規化值，或該最後元件具有大於倒數第二個元件之正規化值。 一第一子網路拓撲較佳地包括含有一第二子網路拓撲之一濾波器，且經嵌套濾波器(包含頂層濾波器)之總數目提供濾波器秩數。較佳地，該偶模等效電路或該奇模等效電路實現一切比雪夫回應，且該回應之階數係1加上2倍該秩數。 在一項實施例中，該輸入埠及該輸出埠定位於其等在該對稱兩埠網路中之原始位置處。較佳地，該傳輸回應係一切比雪夫類型II濾波器之傳輸回應，其在阻帶中具有漣波。 在另一實施例中，該等原始埠之一者終接，且一第二埠替代性地取代一電阻性終端定位於該原始網路內。較佳地，此實施例之該傳輸回應係一切比雪夫類型I濾波器之傳輸回應，其在通帶中具有漣波。 在另一實施例中，該無反射濾波器之該等元件值經指派，使得該偶模等效電路及該奇模等效電路實現一柔羅塔瑞回應。在一項實施例中，該輸入埠及該輸出埠定位於其等在該對稱兩埠網路中之原始位置處。較佳地，該傳輸回應係一柔羅塔瑞類型II濾波器之傳輸回應，其在阻帶中具有漣波。 在另一實施例中，該等原始埠之一者終接，且一第二埠替代性地取代之一電阻性終端定位於該原始網路內。較佳地，此實施例之該傳輸回應係一柔羅塔瑞類型I濾波器之傳輸回應，其在通帶中具有漣波。 在一較佳實施例中，藉由三角形-Y形變換或其他等效阻抗變換修改該等元件之一些。較佳地，此等變換產生具有比原始值更適中之值之組件，從而促成方便實際實施及高頻效能。 在一些實施例中，該等埠之一或多者為差分。較佳地，使用一平衡-不平衡轉換器或變壓器將該等差分埠之一或多者轉換為單端。在另一較佳實施例中，該濾波器係一抗頻疊濾波器且一變壓器用於將該濾波器輸出耦合至一類比轉數位轉換器之差分輸入。 在一些實施例中，該電路係對稱且平面的，其中其可經繪製於一平坦紙張上而不具有交叉。此一電路之對稱線可穿過電路圖中之節點，該等節點分別相當於該偶模等效電路及奇模等效電路中之開路邊界條件及短路邊界條件。在其他實施例中，該電路可為電對稱而非拓撲對稱。在一較佳實施例中，該電路含有反平行子網路。 在其他實施例中，該電路為非平面。在一些較佳實施例中，該非平面電路展現電對稱性且位於該對稱線上之該等節點在該偶模等效電路中相當於一開路或交聯邊界條件，且在該奇模等效電路中相當於一短路或反相變壓器邊界條件。 在仍其他實施例中，兩個或兩個以上濾波器經級聯，其中輸出埠取代中間階段之一或多個終端，從而實現一多工器。 該濾波器可為低通、高通、帶通、帶阻、全通、全阻或多頻帶之一者。該等濾波器元件可為電感器、電容器、電阻器、諧振器、腔或傳輸線。 較佳地，該濾波器之全部或部分可整塊地印刷於一電路、一半導體基板、一介電膜或一高頻層壓材料上。 較佳地，該濾波器經實施為一單片微波積體電路、一薄膜印刷電路、一厚膜印刷電路、一低溫共燒陶瓷(LTCC)印刷電路、一積體電路、一半導體智慧財產核心(IP核心或IP區塊)或一離散元件總成之一者。

本發明之權利 在國家科學基金會與Associated Universities, Inc.之間的合作協定AST-0223851下憑藉政府支援完成本發明，且因此美國政府具有本發明中之特定權利。相關申請案之參考 此申請案主張標題皆為「Optimal Response Reflectionless Filters」之2015年10月30日申請之美國臨時申請案第62/248,768號、2016年2月2日申請之美國臨時申請案第62/290,270號及2016年8月10日申請之美國臨時申請案第62/372,974號之優先權，且該等案皆以引用的方式明確且完全地併入本文中。 如在本文中體現及廣泛描述，本文中之揭示內容提供本發明之詳細實施例。然而，所揭示實施例僅例示本發明，其等可體現為各種及替代形式。因此，特定結構及功能細節不應旨在為限制性，而實情係，意圖係該等細節提供用於申請專利範圍之一基礎且作為用於教示熟習此項技術者不同地採用本發明之一代表性基礎。 能夠藉由本發明之實施例解決的該技術中之一問題係用於在所有頻率下良好匹配之電子濾波器之一電路拓撲及設計技術。已令人意外地發現，此等濾波器具有數個非預期優勢，包含其等輸入埠及輸出埠上在其等通帶或阻帶或轉變帶中之最小反射。此等濾波器之回波損耗在所有頻率下皆係實質上無限的。另一方面，在習知濾波器中，藉由使光譜之非所要部分朝向信號源反射回而非將其吸收而達成阻帶拒斥。本發明濾波器由集總元件電阻器、電感器及電容器組成或由傳輸線等效物組成，且可以適合於應用之任何形式(例如，波導、同軸、導線、表面安裝、單片整合)實施。 圖1描繪一任意對稱兩埠網路。雖然無需無反射濾波器的對稱性，但較佳實施例係對稱的。在此一網路中，若使用相等信號振幅及匹配相位同時激發兩個埠，則將不存在自對稱平面之一側橫穿至另一側的電流。此被稱為偶模。類似地，若使用相等振幅但180°異相激發兩個埠，則位於對稱平面上之所有節點皆應具有相對於接地之零電位。此被稱為奇模。 因此，可能具有兩個單埠網路，其等各含有原始兩埠網路之元件之一半，其中位於對稱平面上之節點係開路或接地短路。此等可分別稱為偶模等效電路及奇模等效電路。等效電路係保持原始(且通常更複雜)電路之所有電特性之電路。原始兩埠網路之散射參數接著經給定為偶模等效電路及奇模等效電路之反射係數之疊加，如下：其中s_ij 係自埠j至埠i之散射係數，且Γ_even 及Γ_odd 分別為偶模等效電路及奇模等效電路之反射係數。因此，完美輸入匹配之條件s₁₁ =0自(1)導出如下：此等同於說正規化偶模輸入阻抗等於正規化奇模輸入導納(或反之亦然)：其中z_even 係正規化偶模阻抗，且y_odd 係正規化奇模導納，此在偶模電路及奇模電路彼此對偶(例如，使用電容器取代電感器，使用串聯連接取代並聯連接)的情況下滿足。此外，藉由組合(2)與(3)，直接藉由偶模反射係數給出原始兩埠網路之轉移函數：本發明之實施例係關於無反射濾波器。在先前技術(美國專利第8,392,495號)中，教示用於設計及開發無反射濾波器之一方法。在圖2中展示一個此無反射濾波器之一實例。進一步先前技術(美國專利申請案第14/724,976號)教示可藉由將濾波器作為子網路嵌套於彼此內側而獲得更複雜設計，其之一實例在圖3中展示。已經繪製此等圖，使得強調子網路在總體濾波器結構內之位置。在先前技術中，一給定子網路濾波器內之元件之正規化值(藉由特性阻抗以及截止頻率正規化)相等，使得子網路本身為阻抗匹配或無反射。此藉由圖中之標記指示，且係保證濾波器作為一整體亦將為無反射之一充分條件。 憑藉本發明，展示子網路之個別匹配儘管充分，但並非係濾波器作為一整體為無反射之一必要條件。實際上，根及子網路可有意地以一補償方式失配，使得總體對偶性約束仍滿足。(此內容脈絡中之「對偶性」約束分別係指正規化偶模及奇模等效電路阻抗及導納之實質等效性。) 在一項實施例中，無反射濾波器包括一更簡單無反射濾波器之拓撲，其中一子網路在額外無反射濾波器之一子網路內側——即，其僅包括拓撲但不具有元件值之常規指派，使得各子網路滿足對其本身之對偶性約束。替代性地，較佳地，網路作為一整體受到約束以滿足對偶性條件，但與獨立使子網路無反射的情況相比具有額外自由度。 可以此方式嵌套任何數目個子網路拓撲。經嵌套之濾波器拓撲數目(包含頂層網路)判定濾波器之秩數。憑藉藉由元件值之廣義化給予之額外自由度，濾波器回應可經調諧至諸如切比雪夫等漣波或柔羅塔瑞組態之經典最佳化濾波器之回應。在一些較佳實施例中，最佳化回應之階數可為1加上2倍濾波器秩數。 在圖4中展示具有前述廣義元件值之低通無反射濾波器之幾個實例。在圖5中展示偶模等效電路及奇模等效電路，其中N=9。慣用的原型參數g_k 在此圖中反相，因為偶模等效電路及奇模等效電路係高通濾波器，即使全無反射濾波器本身為低通亦如此，如在先前技術(美國專利第8,392,495號)中教示。如圖展示，為使用此等網路滿足對偶性約束，較佳地g₁ =g₂ 且g_N =g_N-1 ，其中N係濾波器回應之階數。可使用切比雪夫等漣波原型參數滿足該條件。用於導出該等參數之公式係眾所周知的，但在此處重複其等係有用的，在此等方程式中，ε被稱為漣波因數。在一切比雪夫類型II濾波器之情況中，其中通帶係單調的且漣波出現在阻帶中，接著阻帶之峰值發生在。在此實施例中，為確保g₁ =g₂ ，吾人可求解漣波因數如下： 相同漣波因數在此實施例中足以確保g_N =g_N-1 。接著在表I中將用於此實施例之原型參數及數個不同階數N之完全清單製成表。 表I 切比雪夫濾波器之原型元件值 正如所有無反射濾波器，具有相同頻率回應之各網路存在一對偶，在圖6中展示。在圖7中展示針對N=9之頻率回應本身。 在先前實施例中，藉由維持第一原型元件值及第二原型元件值以及最後元件及倒數第二個元件之相等之需求來約束漣波因數。依據圖8中之濾波器秩數繪製此最大阻帶拒斥。在一較佳實施例中，可憑藉添加幾個元件(如在圖9中展示)及其在圖10中之對偶移除該約束。此允許吾等選擇漣波因數以達成一所要阻帶漣波。在一較佳實施例中，可使用方程式(6)中用於切比雪夫濾波器之眾所周知的公式計算原型元件值。在圖11中展示若干漣波因數之結果。 眾所周知的變換技術允許本文中描述之低通原型經轉換為高通、帶通、帶阻、全通、全阻及甚至多頻帶實施方案。此等變換涉及使用其他類型之無功元件或諧振器代替無功元件。 在若干實施例(包含圖4及圖9中之電路以及其等在圖6及圖10中之對偶之實施例)中，無反射濾波器之拓撲遵循相同重複圖案，僅不同於藉由一端處之埠及另一端處之吸收元件終接元件鏈所在之點。在圖12中展示此等圖案，以使元件之重複組態更清晰之此一方式重繪。 在其他實施例中，正如先前技術之其他無反射濾波器，可使用其他形式之負載取代終端，諸如錐形負載、天線、隔離器或具有任何組態之其他子網路。在特定較佳實施例中，將匹配此等子網路。 在仍其他實施例中，正如先前技術之其他無反射濾波器，可級聯兩個或兩個以上無反射濾波器，且可藉由一匹配子網路交叉連接經級聯濾波器之內部終端。在圖13中展示一實例，其中兩個級聯濾波器為第三階，使用藉由本發明描述之輔助元件及廣義元件值。較佳地，此等廣義拓撲與先前技術之其他技術之組合應用產生在通帶及阻帶兩者中皆具有漣波(在其中可被稱為一準橢圓形回應)之濾波器。圖14展示圖13中之濾波器之模擬準橢圓形效能，其中γ之切比雪夫參數值之範圍為自0.3至0.8。 類似地，在一些實施例中，可藉由外部埠取代一無反射濾波器之終端。在一些實施例中，此等額外埠可為差分的且使用一平衡-不平衡轉換器或變壓器轉換為單端埠。在圖15中展示一個此實施例之一實例。較佳地，此一實施例之頻率回應係一切比雪夫類型I回應，其在通帶中具有漣波，如在圖16中展示。 儘管切比雪夫相等回應係最眾所周知的，然可使用本發明之拓撲達成之最佳化濾波器回應之範圍寬泛得多。在一些實施例中，元件值較佳地可經指派以產生一柔羅塔瑞回應。柔羅塔瑞回應在其在通帶或阻帶中具有最相等漣波之方面類似於切比雪夫回應，但其之不同之處在於允許最靠近一低通濾波器之原點之一個漣波大於其他漣波。除應用至其餘漣波之漣波因數ε以外，柔羅塔瑞濾波器亦具有一額外參數λ，其判定藉由大於標稱之漣波佔據之漣波帶寬之分率。若漣波出現在阻帶中，則其可被稱為一柔羅塔瑞類型II濾波器(類似於切比雪夫類型II)。在圖17中展示兩個實例。可使用圖9及圖10中之拓撲達成此等回應之任一者。若漣波出現在通帶中，則其可被稱為一柔羅塔瑞類型I濾波器(其之一實例在圖18中展示)。圖18a中之拓撲相同於針對切比雪夫類型I濾波器使用之拓撲，僅元件值不同。儘管具有元件值之此改變，然無反射性質保持完整。 在一些實施例中，可藉由一等效阻抗變換(諸如在圖19中圖解說明之三角形-Y形變換)修改一些元件。較佳地，此等變換產生具有比原始濾波器更適中之值之元件，藉此方便實際實施且經由減少寄生現象改良所實現效能。 在一較佳實施例中，一無反射濾波器之差分輸出可透過一平衡-不平衡轉換器或變壓器耦合至一類比轉數位轉換器之差分輸入，如在圖20中。在又另一實施例中，可不需要平衡-不平衡轉換器或變壓器，但濾波器與轉換器之間的連接可為一直接連接。 在一些實施例中，無反射濾波器拓撲對稱以及電對稱。拓撲對稱性係指一網路圖與圍繞某對稱軸之鏡像之實質等效性。相比之下，電對稱性僅需要給定埠圍繞某對稱軸交換，如在該等埠處量測之電路行為未改變。在一些實施例中，無反射濾波器可為電對稱而非拓撲對稱。一個此實施例包括反平行子網路，如在圖21a中概念性地且藉由圖21b中之實例圖解說明。雖然該電路仍可分解為偶模等效電路及奇模等效電路，但在上文針對拓撲對稱電路描述之開路邊界條件及短路邊界條件可不應用。替代性地，可藉由偶模激發及奇模激發下之數學阻抗及導納計算之直接應用導出偶模等效電路及奇模等效電路之結構。替代性地，可藉由等效阻抗變換(諸如三角形-Y形變換)將一反平行子網路對轉換為一拓撲對稱系集。在一些情況中，偶模等效電路及奇模等效電路之元件可不對應於可實體實現之元件。在圖22中展示採用反平行子網路之一無反射濾波器之一實例。 在一些實施例中，濾波器可為平面的，此意謂可將其繪製於一平坦紙張上而不具有交叉。考量在圖23中展示之濾波器拓撲。原始圖式含有交叉，但可以避免交叉之此一方式重繪。此電路為平面的。 在其他實施例中，該電路為非平面。無法在無交叉之情況下將其繪製於一平坦紙張上，或另外經由等效阻抗變換修改該電路，使得其變得平面。可使用上文描述之偶模/奇模分析技術設計非平面無反射濾波器，但需要不同邊界條件，如在圖24中圖解說明。橫穿對稱線而不彼此交叉的節點(圖式中之頂部兩個接針)相當於偶模等效電路中之開路及奇模等效電路中之虛擬短路。然而，在對稱線處彼此交叉之節點(諸如圖式中之底部兩個接針)變為在偶模等效電路中鏈結至彼此，但變為在奇模等效電路中透過一反相變壓器連接。取決於拓撲之其他元件，可進一步簡化偶模等效電路或奇模等效電路，諸如在最終移除反相變壓器之圖25中展示。 圖26係一非平面無反射濾波器之一實例。 在其他實施例中，多個無反射濾波器可級聯，其中其等終端之一些被外部埠取代，因此實施一多工器。圖27係展示經級聯濾波器係帶阻及高通之一個實例之一方塊圖。在圖28中展示此多工器之一例示性示意圖，且在圖29中展示一可能頻率回應。在其他實施例中，經級聯之埠及用作多工器輸出之埠可為單端或差分或兩者之一組合。 在一些實施例中，無反射濾波器可實現一偽橢圓形回應，如在圖30中圖解說明。 熟習此項技術者在考量本說明書且實踐本文中揭示之本發明之後將會明白本發明之其他實施例及使用。本文中引用之所有參考(包含所有公開案、美國及國外專利及專利申請案)以引用的方式明確且完全地併入。本說明書及實例旨在被視為僅係例示性，其中藉由隨附申請專利範圍指示本發明之真實範疇及精神。此外，術語「由……組成」包含術語「由……構成」及「本質上由……構成」。

僅藉由實例且參考隨附圖式更詳細描述本發明，在圖式中： 圖1係一任意對稱兩埠網路。 圖2係先前技術中已知之一低通無反射濾波器之一實例。 圖3係先前技術中已知之在一子網路內含有一子網路之一低通無反射濾波器之一實例。此濾波器之秩數為3。 圖4展示具有來自能夠實現一切比雪夫等漣波回應之不匹配子網路之廣義元件值之低通無反射濾波器之實例。 圖5展示針對N=9之情況之偶模等效電路及奇模等效電路。 圖6展示圖4中之低通無反射濾波器之對偶。 圖7係當元件值對應於一切比雪夫等漣波原型之元件值時，針對N=9之圖5及圖6中之無反射濾波器之頻率回應之一標繪圖。 圖8係可使用圖5及圖6中之濾波器依據濾波器秩數達成之峰值阻帶拒斥之一標繪圖。 圖9展示具有經設計以允許元件值之指派中之額外自由度之額外元件之低通無反射濾波器。 圖10展示圖9中之低通無反射濾波器之對偶。 圖11係針對階數N=5之圖9及圖10之低通無反射濾波器之頻率回應之一標繪圖，其具有若干漣波因數。 圖12係圖4、圖6、圖9及圖10中之無反射濾波器之級聯圖案之一圖解，其等針對低通、高通、帶通及帶阻回應變換且重繪，從而使重複圖案更清晰。 圖13係具有廣義元件值且與包括一變壓器之一子網路交叉連接之兩個第一級(N=3)無反射濾波器之一級聯之一示意圖。 圖14係圖13中之濾波器且針對參數γ之一值範圍之頻率回應之一標繪圖，其中元件值對應於一切比雪夫等漣波原型之元件值。 圖15係利用一第二埠取代一終端電阻器之一無反射濾波器之一示意圖，其中第二埠經由一變壓器耦合出。 圖16係針對具有若干漣波因數的階數N=9之圖15中之濾波器之頻率回應之一標繪圖，其中元件值對應於一切比雪夫等漣波原型之元件值。 圖17係針對階數N=7之圖9及圖10中之濾波器之頻率回應之標繪圖，其中元件值對應於一柔羅塔瑞原型之元件值。a)漣波因數經選擇用於30 dB阻帶拒斥。b)漣波因數經選擇用於45 dB阻帶拒斥。 圖18a係一無反射柔羅塔瑞類型I拓撲之示意圖。 圖18b係針對階數N=7之頻率回應之一標繪圖，其中ε=0.3493且λ=0.5。細線展示使用相同拓撲及相同漣波因數之一切比雪夫類型I濾波器以用於比較。 圖19係應用至原始濾波器拓撲(9階實例)之一三角形-Y形變換之一圖解。 圖20係用作一抗頻疊濾波器驅動之一無反射濾波器及具有差分輸入之類比轉數位轉換器之一示意圖。 圖21a係反平行子網路之一概念圖解。b)一對反平行子網路之一特定實例。 圖22係採用反平行子網路之無反射濾波器之一實例。 圖23係繪製為具有及不具有交叉之一平面無反射濾波器之一實例。 圖24係相關聯於具有及不具有交叉之偶模等效電路及奇模等效電路之邊界條件之一圖解。 圖25係在偶模等效電路及奇模等效電路之特定情況中可如何簡化具有一交叉之一電路之邊界條件之一實例。 圖26係一非平面無反射濾波器之一實例。 圖27係由級聯無反射濾波器建立之一多工器之一方塊圖。 圖28係圖27中之多工器之一示意圖。 圖29係圖28中之多工器之頻率回應之一標繪圖。 圖30係一偽橢圓形無反射濾波器之一實例。

Claims (36)

1. 一種無反射電子濾波器，其包括： 一對稱兩埠電路，其中當該等埠分別經同相及180°異相驅動時，該對稱性界定一偶模等效電路及一奇模等效電路； 至少一個無損耗元件及至少一個不匹配內部子網路拓撲， 其中該內部子網路拓撲或若干內部子網路拓撲之該不匹配與周圍電路相互作用，使得： 該偶模等效電路之一正規化輸入阻抗實質上等於該奇模等效電路之一正規化輸入導納；且 該奇模等效電路之一正規化輸入阻抗實質上等於該偶模等效電路之一正規化輸入導納。
2. 如請求項1之無反射濾波器，其中該等元件值經指派，使得該偶模等效電路及該奇模等效電路實現一切比雪夫等漣波回應、一柔羅塔瑞回應及一偽橢圓形回應之一者。
3. 如請求項2之無反射濾波器，其中該切比雪夫或柔羅塔瑞回應之漣波因數經選擇，使得該偶模等效電路或該奇模等效電路之前兩個元件具有相等正規化值，或該偶模等效電路或該奇模等效電路之最後兩個元件具有相等正規化值。
4. 如請求項2之無反射濾波器，其中輔助元件已經添加至該網路且該切比雪夫或柔羅塔瑞回應之該漣波因數經選擇，使得該偶模等效電路或該奇模等效電路之該前兩個元件不具有相等正規化值，或該偶模等效電路或該奇模等效電路之該最後兩個元件不具有相等正規化值。
5. 如請求項4之無反射濾波器，其中該偶模等效電路或該奇模等效電路之該第一元件可具有大於該第二元件之正規化值，或該偶模等效電路或該奇模等效電路之最後元件具有大於倒數第二個元件之正規化值。
6. 如請求項2之無反射濾波器，其中包含頂層網路之子網路拓撲的數目定義濾波器秩數，且該切比雪夫或柔羅塔瑞回應之階數係1加上2倍該秩數。
7. 如請求項1之無反射濾波器，其中該濾波器係低通、高通、帶通、帶阻、全通、全阻及多頻帶之一者。
8. 如請求項1之無反射濾波器，其中該等濾波器元件係電感器、電容器、電阻器、諧振器、腔或傳輸線之一或多者。
9. 如請求項1之無反射濾波器，其中藉由一等效阻抗變換變換該等元件之一些。
10. 如請求項9之無反射濾波器，其中該等效阻抗變換係一三角形-Y形變換。
11. 如請求項1之無反射濾波器，其中該濾波器係拓撲對稱及電對稱兩者。
12. 如請求項1之無反射濾波器，其中該濾波器係電對稱而非拓撲對稱。
13. 如請求項12之無反射濾波器，其中該濾波器包括兩個或兩個以上反平行子網路。
14. 如請求項13之無反射濾波器，其中使用等效阻抗變換將該等反平行子網路變換為一拓撲對稱形式。
15. 如請求項14之無反射濾波器，其中該拓撲對稱形式含有非實體元件。
16. 如請求項1之無反射濾波器，其中該濾波器係平面及非平面之一者。
17. 如請求項16之無反射濾波器，其中位於該對稱軸上之至少一對節點包括一交叉。
18. 如請求項17之無反射濾波器，其中包括該交叉之該等節點在該偶模等效電路及該奇模等效電路中分別相當於一鏈路及一反相變壓器。
19. 如請求項18之無反射濾波器，其中藉由該奇模等效電路內之該等元件之簡化移除該反相變壓器。
20. 如請求項1之無反射濾波器，其中該濾波器之全部或部分經整塊地印刷於一電路板、一半導體基板、一介電膜或一高頻層壓材料之一者上。
21. 如請求項1之無反射濾波器，其中該濾波器係一單片微波積體電路(MMIC)、一薄膜印刷電路、一厚膜印刷電路、一低溫共燒陶瓷(LTCC)、一積體電路、一半導體智慧財產核心(IP核心或IP區塊)或一離散元件總成。
22. 一種對稱無反射濾波器，其包括經級聯單元胞之一拓撲， 其中各單元胞包括藉由一第一種類之無功元件鏈結之三個節點；且 其中藉由一第二種類之無功元件鏈結相鄰單元胞之該等節點；且 其中該級聯可在任一端處藉由一部分單元胞終接；且 其中該級聯之一端處之該等終端節點之兩者係埠節點，且相同端處之其餘終端節點係一接地節點；且 其中使用吸收元件將該級聯之另一端處之該等終端節點之兩者連接至相同端處之該其餘終端節點；且 其中當該等埠分別經同相及180°異相驅動時，兩埠電路之對稱性界定一偶模等效電路及一奇模等效電路；且 其中整個網路之元件值經指派，使得： 該偶模等效電路之一正規化輸入阻抗實質上等於該奇模等效電路之正規化輸入導納；且 該奇模等效電路之一正規化輸入阻抗實質上等於該偶模等效電路之正規化輸入導納。
23. 如請求項22之無反射濾波器，其中該第一種類或該第二種類之該等無功元件係一電感器、一電容器、一傳輸線、一短截線、一並聯LC電路、一串聯LC電路、一諧振器或一腔之一或多者。
24. 如請求項22之無反射濾波器，其中該第一種類之該等無功元件係該第二種類之該等無功元件之對偶。
25. 如請求項22之無反射濾波器，其中該等吸收元件係一電阻器、一錐形負載、一天線、一隔離器或一子網路之一者。
26. 如請求項22之無反射濾波器，其中複數個該等無反射濾波器經級聯，且其中兩個或兩個以上相鄰濾波器之該等吸收元件藉由一子網路交叉連接。
27. 如請求項26之無反射濾波器，其中交叉連接該等相鄰濾波器之該子網路包括一變壓器。
28. 如請求項26之無反射濾波器，其中該等經級聯濾波器之一或多者之該等元件值係一切比雪夫或柔羅塔瑞原型之一或多者之元件值。
29. 如請求項22之無反射濾波器，其中使用一埠取代該吸收元件。
30. 如請求項29之無反射濾波器，其中取代該吸收元件之該埠係單端及差分之一者。
31. 如請求項29之無反射濾波器，其中任何兩個埠之間的頻率回應係切比雪夫類型I、切比雪夫類型II、柔羅塔瑞類型I及柔羅塔瑞類型II之一者。
32. 如請求項30之無反射濾波器，其中取代該吸收元件之該埠係差分的，且使用一平衡-不平衡轉換器及一變壓器將該埠轉換為單端。
33. 如請求項30之無反射濾波器，其中取代該吸收元件之該埠係差分的，且該濾波器係一抗頻疊濾波器，且該差分埠耦合至一類比轉數位轉換器。
34. 如請求項33之無反射濾波器，其中該濾波器之該差分埠與該類比轉數位轉換器之間的連接係一平衡-不平衡轉換器、一變壓器及一直接連接之一者。
35. 如請求項29之無反射濾波器，其中複數個無反射濾波器經級聯，其中濾波器之該級聯包括一多工器。
36. 如請求項35之無反射濾波器，其中經級聯埠係單端及差分之至少一者，且多工器輸出埠係單端及差分之至少一者。