[實用新型]可控電磁耦合微帶開口環諧振器濾波器

無效

• 申請號: 200920060093.1
• 申請日: 2009-07-09
• 公開（公告）號: CN201450087U
• 公開（公告）日: 2010-05-05
• 發明（設計）人: 褚慶昕;王歡
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: H01P1/203
• 分類號: H01P1/203;H01P7/08
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司 44245
• 代理人: 李衛東;梁瑩

技術領域

本實用新型涉及微帶濾波器，尤其涉及一種具有可控電磁耦合的微帶開口環諧振器濾波器。

背景技術

微波濾波器在無線信號處理中起著十分重要的作用，它可以濾除干擾信號，通過有用的信號。由于具備體積小、重量輕、易于加工、易于集成的優點，具有準橢圓函數響應的微帶濾波器被廣泛應用于各種無線通信系統的電路模塊中。高溫超導薄膜具有近乎為零的表面電阻，具有極高的品質因數(Q值)，采用高溫超導薄膜制成的準橢圓函數微帶濾波器，具有極低的通帶損耗，適用于移動通信基站系統。移動通信基站使用高溫超導濾波器后，可以提高系統容量，降低鄰頻干擾，提高移動通話質量，降低基站和手機的發射功率，減少空間的電磁輻射和電磁污染。

準橢圓函數響應是具有有限頻率傳輸零點的濾波器響應，傳輸零點可以出現在濾波器通帶的一側或兩側，以提高帶外抑制并產生對稱或非對稱的濾波器響應。利用傳輸零點可以使低階準橢圓函數濾波器獲得的特性等同于甚至優于高階切比雪夫濾波器的特性。但在現有技術條件下的濾波器綜合設計中，只具有主耦合路徑的微帶濾波器只能實現普通的切比雪夫函數濾波器響應而無法實現具有傳輸零點的準橢圓函數濾波器響應。實現傳輸零點最常用的方法是采用交叉耦合技術。交叉耦合技術是指電磁信號從濾波器的輸入端到輸出端不僅通過了主耦合路徑，還通過了交叉耦合路徑。主耦合是指濾波器中輸入端到輸出端之間的諧振單元按順序依次耦合，每個諧振單元只與按順序與之相鄰的諧振單元具有耦合關系；交叉耦合是指非相鄰的諧振單元之間具有的耦合關系，具有交叉耦合設置的濾波器稱為交叉耦合濾波器。目前大部分準橢圓函數濾波特性都是由交叉耦合濾波器實現的，但傳統的交叉耦合濾波器存在階數仍然較高，尺寸仍然較大，傳輸零點位置對各諧振器間的耦合十分敏感，設計難度高的缺點。而且在現有的微帶濾波器中，所有相鄰或非相鄰的諧振單元之間都只存在單一的可控電耦合或磁耦合，而不存在可控的電磁混和耦合。因此，有必要提出一種可實現準橢圓函數濾波特性的可控電磁混合耦合的主耦合濾波器。

資料顯示的一種典型的具有準橢圓函數濾波響應的微帶開口環半波長諧振器濾波器如圖1所示，請參考Jia-Sheng?Hong?and?Michael?J.Lancaster，“Couplings?of?microstrip?square?open-loop?resonators?for?cross-coupledplanar?microwave?filters，”IEEE?Transactions?on?Microwave?Theory?andTechniques，vol.44，no.12，pp.2099-2109，(December?1996).此設計包括四個設有開口12的方形開口環諧振器11、輸入微帶線13、輸出微帶線14.在此設計中，每個諧振器的有效長度為半波長，輸入諧振器到輸出諧振器之間的耦合為交叉耦合，其耦合極性為電耦合.其它耦合均為主耦合，其極性為磁耦合.電磁信號經過不同的耦合路徑產生相差，使濾波器的響應呈現出具有傳輸零點的準橢圓函數特性.此設計的兩個傳輸零點對稱，輸入諧振器和輸出諧振器之間的交叉耦合的大小同時決定兩個傳輸零點的位置，改變交叉耦合會同時改變兩個傳輸零點的位置，因此兩個傳輸零點不能被獨立控制，另外，零點的位置對于交叉耦合大小的變化十分敏感，難以設計應用.

實用新型內容

本實用新型的目的在于克服現有主耦合濾波器無法實現準橢圓函數濾波特性的問題，克服現有交叉耦合濾波器體積仍然較大且傳輸零點不能被獨立控制的問題，提供一種可控電磁耦合微帶開口環濾波器，其用主耦合濾波器實現準橢圓函數濾波特性，且結構緊湊，體積小，成本低，特性好，適用于各種無線通信的需要。

為實現本實用新型的目的采用的技術方案：一種可控電磁耦合微帶開口環諧振器濾波器，包括輸入微帶線、輸出微帶線和微帶諧振器組，其特征是，所述微帶諧振器組是指一個或一個以上可控電磁耦合濾波單元；所述可控電磁耦合濾波單元由兩個相互耦合的諧振器組成，所述每個諧振器的有效長度為所述可控電磁耦合微帶開口環諧振器濾波器的半個工作波長；在同一個可控電磁耦合濾波單元中，每個諧振器一邊的頂部或底部設有一個開口，兩個諧振器上的開口位置同時位于諧振器的頂部或同時位于諧振器的底部，所述開口所在的邊與兩個諧振器的耦合邊相鄰，且兩個開口的位置相對于兩條耦合邊的中心線中心對稱，所述兩條耦合邊由高阻抗線構成。