[發明專利]一種基于開路階躍阻抗線加載的小型化可控三頻濾波器

有效

• 申請號: 201310077583.3
• 申請日: 2013-03-11
• 公開（公告）號: CN103187602A
• 公開（公告）日: 2013-07-03
• 發明（設計）人: 寧更新;寧小娟;韋崗;高立
• 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: 廣州粵高專利商標代理有限公司 44102
• 代理人: 何淑珍

技術領域

本發明涉及一種小型化的三頻濾波器，特別是涉及一種體積小，高選擇性，

三個中心頻率方便控制，可應用于射頻前端電路中的多頻率通信系統帶通濾波器。

背景技術

當今社會，隨著多系統無線通信和移動通信技術的迅猛發展，現代微波、毫米波系統正在迅速向小型化、輕量化、高可靠性、多功能性和低成本的方向發展。濾波器作為射頻系統前端的關鍵器件也成為了熱點問題，小型化、多通帶、高選擇性的濾波器有著極為迫切的需求。

目前國內外研究者在射頻濾波器方面做了大量研究，也取得了不少成果，多通帶濾波器的主要的傳統的設計方法可以分為以下三種。第一種方法是利用多個濾波器組合設計多頻段濾波器，包括帶通濾波器與帶阻濾波器的組合、多個帶通濾波器的組合等。如大唐移動通信設備有限公司熊軍的專利——一種級聯濾波器的設計方法及設計裝置（專利號200910241860.3）提出了一種PFIR和CIC濾波器級聯的組合濾波器。第二種方法是通過使用多套諧振器組合，不同的諧振器產生不同的通帶，從而達到獲得多通帶的效果。如論文B.-J.?Chen,?T.-M.?Shen,?and?R.-B.?Wu,“Design?of?tri-band?filters?with?improved?band?allocation,”?IEEE?Trans.?Microw.?Theory?Tech.,?vol.?57,?no.?7,?pp.?1790-1797,?Jul.?2009使用兩套諧振器組合，其中一套諧振器產生一個通帶，另一套產生另外兩個通帶，實現了三通帶帶通濾波器的設計。第三種方法是采用多節階躍阻抗諧振器結構，如上海大學肖中銀、黃春艷、王業清、李好、儲君君的專利——基于非對稱階躍阻抗諧振器的超窄帶雙頻濾波器（專利號201210116440.4），利用兩節階躍阻抗諧振器，通過改變階躍阻抗諧振器的阻抗比來得到所需的諧振頻率，從而實現雙頻濾波器的設計。第一、二種方法設計的濾波器整體尺寸大、成本高，在競爭日益激烈的通信行業處于劣勢。而第三種方法設計的濾波器雖然結構簡單，體積也很小，但是由于它的幾個頻率相互影響，導致頻率不容易控制，通帶帶寬也不容易控制。

近年來，中心加載結構因為結構簡單、設計方便而受到眾多設計濾波器的研究者的青睞。我國學者章秀銀教授利用開路枝節線中心加載諧振器的結構設計了通帶頻率易控的雙頻濾波器，取得了不錯的效果。如X.?Y.?Zhang,?J.-X.?Chen,?Q.?Xue,?and?S.-M.?Li,?“Dual-band?bandpass?filter?using?stub-loaded?resonators,”?IEEE?Microw.?Wireless?Compon.Lett.,?vol.?17,?no.?8,?pp.?583–585,?Aug.?2007。而在Ming-Qi?Zhou,?Xiao-Hong?Tang,?and?Fei?Xiao,?“Compact?Dual?Band?Bandpass?Filter?Using?Novel?E-Type?Resonators?With?Controllable?Bandwidths,”?IEEE?Microw.?Wireless?Compon.?Lett.,?vol.18,?no.?12,pp.779-781,?Dec.?2008.文章中，采用在開路線的中間加載短路枝節線，設計了尺寸更小的雙頻濾波器。但是他們加載的是阻抗一致的枝節線，并都是雙通帶濾波器，沒有很好地利用頻帶,沒有充分考慮到耦合結構決定了濾波器的通帶帶寬、帶外性能、傳輸零點等特性。

發明內容

由于現有設計方法的缺陷，使得現有的多頻濾波器存在體積大、成本高、頻率及通帶不易控制等缺點。本發明的目的在于克服現有技術存在的上述不足，提供一種小型化的基于開路階躍阻抗線加載的小型化可控三頻濾波器。

為實現本發明的目的，本發明所采用的技術方案如下：