[發明專利]一種交叉耦合帶通濾波器及雙工器優化設計方法

無效

• 申請號: 201310037122.3
• 申請日: 2013-01-17
• 公開（公告）號: CN103151578A
• 公開（公告）日: 2013-06-12
• 發明（設計）人: 王少夫
• 申請（專利權）人: 王少夫
• 主分類號: H01P1/20
• 分類號: H01P1/20;G06F17/50
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種交叉耦合無源帶通濾波器及雙工器優化設計方法。

技術背景

在當今通信領域中，各種通信系統的發展異常迅速，濾波器在通信設備中占有重要的地位。尤其隨著大規模集成電路的發展，要求設備小型化和功能多樣化。交叉耦合濾波器，與同等性能的沒有交叉耦合的濾波器相比，雖然在優化設計和制作上要相對復雜一些，但是具有諧振單元少、體積小、重量輕的優點，從而在某領域有很大的優勢。對于交叉耦合諧振器濾波器及多工器理論研究和實際應用顯得非常重要，而利用傳統優化設計方法所優化設計的濾波器面臨著具有諧振單元多、體積大的問題，本發明主要基于這一點，采用一個新的濾波器電路交叉耦合結構，采用頻率變換技術設計了一種交叉耦合無源帶通濾波器及雙工器優化設計算法。

為了獲得最佳的濾波效果，通過優化得出最簡耦合矩陣，可以得到結構緊湊的不對稱等紋波和復傳輸零點帶通濾波器和雙工器，有效的克服了采用直接耦合法所優化設計濾波器及雙工器諧振單元過多、體積過大的問題，能保證無源濾波器獲得最佳的濾波效果。

發明內容

本發明提供了一種交叉耦合無源帶通濾波器及雙工器優化設計方法，該方法首先對傳統帶通濾波器設計進行改進，分析濾波器的性能指標，建立耦合網絡的拓撲結構模型，通過頻率變換的方法代替傳統的低通原型法，并給出z域具體的元件值，通過優化得出最簡耦合矩陣，可以得到結構緊湊的不對稱等紋波和復傳輸零點帶通濾波器和雙工器，有效的克服了采用直接耦合法所優化設計濾波器及雙工器諧振單元過多、體積過大的問題，能保證無源濾波器獲得最佳的濾波效果。

本發明提出的技術方案具體步驟包括：

分析濾波器的性能指標，建立交叉耦合網絡的拓撲結構模型如圖1所示；

交叉耦合濾波器可以看作是一個二端口網絡如圖2所示；

其等價輸入導納為；

Y=Σi=1nT(i)p+sλi---(1)]]>

其中p＝sL+1/sC，T⁽ⁱ⁾是耦合矩陣M＝[M_ij]_n×n的特征值，T⁽ⁱ⁾是從正交矩陣T的第一行和最后一行得到的，其中T^tMT＝Λ，Λ是對角矩陣。

通過達林頓程序可以得出雙終端二端口網絡z域的導納矩陣

Y^(z)=[y^ij(z)]2×2---(2)]]>

通過分解有理多項式可以得到