[發明專利]一種微波四頻段帶通濾波器

在審

• 申請號: 201711261569.3
• 申請日: 2017-12-04
• 公開（公告）號: CN108054476A
• 公開（公告）日: 2018-05-18
• 發明（設計）人: 程駿;張琴
• 申請（專利權）人: 廣東技術師范學院
• 主分類號: H01P1/203
• 分類號: H01P1/203
• 代理公司: 北京科億知識產權代理事務所(普通合伙) 11350
• 代理人: 肖平安

本發明涉及一種微波四頻段帶通濾波器，其特征在于包括兩個偽交指級聯形式耦合的四模交叉諧振器，該四模交叉諧振器由一個高頻濾波諧振單元、一個中頻濾波諧振單元和一個低頻濾波諧振單元構成；所述高頻濾波諧振單元、中頻濾波諧振單元和低頻濾波諧振單元皆由基本諧振單元為二分之一波長諧振器構成；所述高頻濾波諧振單元在二分之一波長諧振器的中心位置加載了一根開路枝節線，所述低頻濾波諧振單元在二分之一波長諧振器的中心位置加載了一根短路枝節線，而所述中頻濾波諧振單元則是通過幾何疊加方式加載了一根階躍阻抗枝節線振子。此結構不但可以設計成小尺寸，而且還能表現出良好的四頻段帶通濾波性能；并能控制濾波器的通道中心頻率與通道帶寬。

技術領域

本發明涉及一種微波四頻段帶通濾波器。

背景技術

現代通信系統的功能和結構越來越復雜，對濾波器的要求也越來越高。目前，濾波器的研究熱點，正在從單頻帶濾波器向多頻帶濾波器的方向發展，同時，濾波器的機械尺寸也越來越小，以滿足無線射頻電路集成化的要求。時至今日，人們已經研發出了多種不同類型的多頻帶微波帶通濾波器，但是國內外以前的研究工作主要集中在雙頻帶和三頻帶濾波器設計領域，有關四頻帶帶通濾波器的報道直到最近幾年才逐漸出現。

多頻帶濾波器有多種不同的設計方法，其中最常用的是將兩個(或者兩個以上)的帶通濾波器組合在一起。通過將兩個雙頻帶帶通濾波器進行組合，可以實現四頻帶帶通濾波器的功能，然而，將不同濾波器組合，往往會導致濾波器物理尺寸過大以及電路饋電結構過于復雜的缺點。多模諧振器技術也可以用來實現四頻帶帶通濾波器，然而，濾波器的通道往往選擇性較差，或是濾波器帶內插入損耗過高。一些新穎的方法近年來也被應用于多頻帶濾波器的設計，然而濾波器的通帶之間的頻率間隔往往過于狹窄，因此濾波器的頻道帶寬受到限制。如果通過使用短截線加載的雙開環諧振器來實現四頻帶帶通濾波器又會使得通帶選擇性較差。而如果通過使用凹槽接地結構獲得四頻帶帶通濾波器的性能，其濾波器接地平面上的信號完整性又會受到嚴重影響。當然，也可以利用開路短截線加載階躍阻抗諧振器形成新的濾波結構。然而，這個濾波器的機械尺寸過大，不符合濾波器小型化的趨勢。

發明內容

本發明針對現有技術的不足，提供一種微波四頻段帶通濾波器。本發明不但可以設計成很小的尺寸，而且還能表現出良好的四頻段帶通濾波性能；其通過調節濾波器的枝節線長度與微帶線間隙寬度，便能夠控制濾波器的通道中心頻率與通道帶寬。

為了達到上述目的，本發明一種微波四頻段帶通濾波器，包括兩個偽交指級聯形式耦合的四模交叉諧振器，該四模交叉諧振器由一個高頻濾波諧振單元、一個中頻濾波諧振單元和一個低頻濾波諧振單元構成；所述高頻濾波諧振單元、中頻濾波諧振單元和低頻濾波諧振單元皆由基本諧振單元為二分之一波長諧振器構成的；所述高頻濾波諧振單元在二分之一波長諧振器的中心位置加載了一根開路枝節線，所述低頻濾波諧振單元在二分之一波長諧振器的中心位置加載了一根短路枝節線，而所述中頻濾波諧振單元則是通過幾何疊加方式加載了一根階躍阻抗枝節線振子。

優選地，所述四模交叉諧振器為微帶平面電路結構。

優選地，所述兩個四模交叉諧振器相互耦合的結構采用雙指耦合的端耦合模式結構。

不同的諧振器級聯方式具有不同的物理性能，為了提高濾波器的帶外信號抑制能力，常用的方法是引入多個傳輸零點。傳輸零點一般是由于多路徑信號傳輸所產生的，基于此原理，本發明將兩個四模交叉諧振器以偽交指形式對稱放置，從而產生了兩條不同的信號傳輸路徑。因此，所設計的濾波器具有多個傳輸零點。