[發明專利]獨立調控多通帶濾波器頻率與帶寬的方法及多通帶濾波器

有效

• 申請號: 201810034811.1
• 申請日: 2018-01-15
• 公開（公告）號: CN108258372B
• 公開（公告）日: 2019-10-29
• 發明（設計）人: 盧新祥;呂德潮;余亞東;葉森鋼;林森
• 申請（專利權）人: 紹興文理學院
• 主分類號: H01P1/203
• 分類號: H01P1/203;H01P7/08
• 代理公司: 紹興市寅越專利代理事務所(普通合伙) 33285
• 代理人: 郭云梅

本發明涉及一種獨立調控多通帶濾波器頻率與帶寬的方法，其中包括一個或數個多模諧振器和一個或數個輔助耦合塊，通過調節多模諧振器的主體及加載部分的尺寸來改變多通帶濾波器的工作頻率，并使寄生通帶遠離所需工作通帶，通過調節輔助耦合塊的位置與尺寸來改變多模諧振器之間的耦合路徑的耦合強度；本發明還提供一種多通帶濾波器，其中多模諧振器將多通帶濾波器的工作頻率調節至相應頻率，輔助耦合塊用于改變多模諧振器之間的耦合路徑的耦合強度。采用了本發明的方法，使得獨立調控多通帶濾波器的頻率與帶寬的操作簡單化，自由度大，可以實現高性能的高階數的多通帶濾波器，且其相應的多通帶濾波器體積更小，其具有廣闊的應用前景。

技術領域

本發明涉及微波技術領域，尤其涉及濾波器技術領域，具體是指一種獨立調控多通帶濾波器頻率與帶寬的方法及多通帶濾波器。

背景技術

在民用通信領域，無線通信技術的快速發展，對具有多功能射頻接收前端提出了更高的要求。支持多頻點通信、能夠精確選出系統所需多頻段信號的雙通帶/多通帶濾波器成了關鍵器件，在多模式移動通信方面有著廣泛的應用前景。在軍事上，復雜電磁環境下的高技術戰爭已經屢見不鮮。隱身與反隱身、干擾與反干擾、壓制與反壓制都對我們的專用通信系統提出了越來越高的要求。專用無線通信系統在設計時必須考慮到日趨復雜的電磁環境，盡力避免民用電磁信號的干擾。高性能多通帶濾波器，有助于通過跳頻通信的方式增強通信系統的戰場生存能力。

盡管民用通信和軍用通信都對高性能多通帶濾波器有著極其迫切的需求，然而，高性能的多通帶濾波器依然匱乏。這是因為，與單通帶濾波器類似，常規多通帶濾波器要么是體積和重量過大，要么是帶內插損過高，都難于滿足通信系統嚴苛的要求。因此，用高溫超導薄膜制成的多通帶濾波器就有著極為廣闊的應用前景。

如何巧妙地設計電路結構，使得多個通帶能夠同時滿足嚴苛的性能指標，就成了多通帶濾波器的設計難點。近年來，常用的多通帶濾波器主要有以下幾種方案：

(1)子濾波器的并聯法。首先設計好每一個獨立的單通帶濾波器，再將它們的輸入輸出端進行連接，便構成了多通帶濾波器，其缺點是尺寸往往過大，不利于器件小型化與集成化。

(2)把將帶阻濾波器級聯或嵌入帶通濾波器即可實現多通帶濾波器。簡單來說，就是利用帶阻濾波器在一個較寬的通帶內濾去某些特定的頻段，進而使之前的一個通帶變成多個通帶，形成多通帶響應。這種方法一般只適用于兩個通帶相距較近的情形。

(3)多模諧振器方案。目前用的比較多的兩種多模諧振器為階躍阻抗型諧振器(SIR)及枝節加載型諧振器(SLR)。多模諧振器方案可以明顯地減小電路尺寸，這一點對于超導濾波器來說尤為重要。但是現有設計方法自由度小，階數低，濾波性能不理想。因為多個通帶的外部耦合以及諧振器之間的耦合只能用同一套物理參數來進行調節，因此降低了濾波器設計的自由度。多個通帶之間彼此關聯、影響，使得設計者很難找到一組物理參數，使得各個通帶的濾波響應都達到最佳，因此往往需要在各個通帶之間進行取舍，以達到整體濾波性能的最佳。

因此，實現頻率和帶寬均可自由獨立調控的多通帶濾波器，有著迫切的需求，但存在極大的設計難點，要實現滿足上述要求的高階多通帶濾波器，則更是難上加難。

發明內容

本發明的目的是克服了上述現有技術的缺點，提供了一種通過調節多模諧振器的電長度及阻抗比和輔助耦合塊的位置及尺寸能夠實現頻率和帶寬均可自由調控的獨立調控多通帶濾波器頻率與帶寬的方法及多通帶濾波器。

為了實現上述目的，本發明的獨立調控多通帶濾波器頻率與帶寬的方法及多通帶濾波器具有如下構成：

一種獨立調控多通帶濾波器的頻率與帶寬的方法，其主要特點是，所述的多模諧振器包括主體和加載部分，通過調節所述的多模諧振器的主體及加載部分的各段尺寸來改變所述的多通帶濾波器的工作頻率，并將所述的多模諧振器的寄生模式頻率推至遠離所述的多通帶濾波器的工作頻率處，通過調節所述的輔助耦合塊的形式來改變所述的多模諧振器之間的耦合路徑的耦合強度。