[發明專利]一種基于傳輸線并聯多節開路支截線的寬帶帶阻濾波器及其設計方法

有效

• 申請號: 202010736956.3
• 申請日: 2020-07-28
• 公開（公告）號: CN111740190B
• 公開（公告）日: 2021-07-30
• 發明（設計）人: 王小龍;陳泓宇;盧革宇
• 申請（專利權）人: 吉林大學
• 主分類號: H01P1/203
• 分類號: H01P1/203;H01P11/00
• 代理公司: 北京遠大卓悅知識產權代理有限公司 11369
• 代理人: 劉小嬌

本發明公開了一種基于傳輸線并聯多節開路支截線的寬帶帶阻濾波器及其設計方法，所述的濾波器包括：兩個源端阻抗單元；N節第一傳輸線，其串聯在所述兩個源端阻抗單元之間；其中，所述源端阻抗與其相鄰的所述第一傳輸線之間形成第一連接區域，相鄰的兩節所述第一傳輸線之間形成第二連接區域；兩組第一開路截線，其與所述第一連接區域一一對應設置，并且所述第一開路截線的一端連接在所述第一連接區域上；一組或多組第二開路截線，其與所述第二連接區域一一對應設置，并且所述第二開路截線的一端連接在所述第二連接區域上；其中，所述第一開路截線包括M節串聯的第二傳輸線，所述第二開路截線包括P節串聯的第三傳輸線；并且滿足：N≥2，M≥1，P≥1，M≥P。

技術領域

本發明涉及射頻電路微帶線器件制造技術領域，特別涉及一種基于傳輸線并聯多節開路支截線的寬帶帶阻濾波器及其設計方法。

背景技術

帶阻濾波器被廣泛用作射頻/微波器件的基本構建模塊。它的主要作用是使規定的頻帶內信號無法通過(或受到衰減或抑制)，而在其余頻率范圍內，信號可以很好地通過。因此，帶阻濾波器多用于消除單一干擾頻率，在通信技術領域有著廣泛應用。隨著現代無線通信技術的迅速發展，對帶阻濾波器需求飛速增加。同時，對帶阻濾波器的性能要求也隨著提高。

這使得寬帶帶阻濾波器(WBSF)成為研究的一個熱點問題，優良的寬帶帶阻濾波器需要具有以下幾個優良特征：1、阻帶可實現帶寬范圍大；2、通帶損耗小；3、阻帶信號抑制效果好；4、選擇性好。

目前，設計實現帶阻濾波器的方法主要有兩種：一種方法基于耦合線結構實現帶阻濾波器，另一種則是傳統的方法，即在橫向傳輸線之間穿插開路截線來構造帶阻濾波器。

第一種方法中利用耦合線構構造的帶阻濾波器，優勢是可能產生較多的傳輸零點，但是這一類帶阻濾波器通常具有較窄的阻帶帶寬以及較復雜的電路結構，限制了該類濾波器的性能。第二種傳統的設計方法電路結構簡單、便于實現，但其中經典的橫向傳輸線之間穿插單節開路截線的基本結構除中心頻率外并不能產生新的傳輸零點，而其他的相似設計方法并沒有綜合的方法指導來產生定量的傳輸零點與反射零點。

發明內容

本發明的目的之一是提供一種基于傳輸線并聯多節開路支截線的寬帶帶阻濾波器，其能夠定量增加傳輸零點和反射零點的數量，并且具有較寬的阻帶帶寬和較好的滾降特性。

本發明的目的之二是提供一種基于傳輸線并聯多節開路支截線的寬帶帶阻濾波器的設計方法，其根據電路傳輸函數和約束條件進行計算確定每節傳輸線的阻抗值，能夠保證設計得到的濾波器滿足所需的性能要求。

本發明提供的技術方案為：

一種基于傳輸線并聯多節開路支截線的寬帶帶阻濾波器，包括：

兩個源端阻抗單元；

N節第一傳輸線，其串聯在所述兩個源端阻抗單元之間；

其中，所述源端阻抗與其相鄰的所述第一傳輸線之間形成第一連接區域，相鄰的兩節所述第一傳輸線之間形成第二連接區域；

兩組第一開路截線，其與所述第一連接區域一一對應設置，并且所述第一開路截線的一端連接在所述第一連接區域上；

一組或多組第二開路截線，其與所述第二連接區域一一對應設置，并且所述第二開路截線的一端連接在所述第二連接區域上；

其中，所述第一開路截線包括M節串聯的第二傳輸線，所述第二開路截線包括P節串聯的第三傳輸線；

并且滿足：N≥2，M≥1，P≥1，M≥P。

一種基于傳輸線并聯多節開路支截線的寬帶帶阻濾波器的設計方法，包括如下步驟：

步驟一、根據實際電路尺寸和性能需求確定濾波器電路中第一傳輸線的節數N、第二傳輸線的節數M、第三傳輸線的節數P、阻帶抑制SR及回波損耗RL；