[發明專利]一種低群時延波動和高抑制度濾波器及其實現方法

在審

• 申請號: 202110386594.4
• 申請日: 2021-04-12
• 公開（公告）號: CN112803917A
• 公開（公告）日: 2021-05-14
• 發明（設計）人: 任昌俊;曾玲玲
• 申請（專利權）人: 四川斯艾普電子科技有限公司
• 主分類號: H03H9/64
• 分類號: H03H9/64
• 代理公司: 成都誠中致達專利代理有限公司 51280
• 代理人: 曹宇杰

1.一種低群時延波動和高抑制度濾波器，其特征在于，包括串聯連接的15階巴特沃斯帶阻濾波電路和7階橢圓函數低通濾波電路；

15階巴特沃斯帶阻濾波電路包括7個依次串聯的LC并聯單元I，前一個LC并聯單元I的輸出端連接后一個第LC并聯單元I的輸入端，每個LC并聯單元I的輸入端均通過一個LC串聯單元連接地，最后一個LC并聯單元I的輸出端也通過一個LC串聯單元連接地；

7階橢圓函數低通濾波電路包括3個依次串聯的的LC并聯單元II，前一個LC并聯單元II的輸出端連接后一個LC并聯單元II的輸入端，每個LC并聯單元II的輸入端均通過一個電容單元連接地，最后一個LC并聯單元II的輸出端也通過一個電容單元連接地；

第一個LC并聯單元I的輸入端為低群時延波動和高抑制度濾波器的輸入端；

最后一個LC并聯單元I的輸出端連接第一個LC并聯單元II的輸入端；

最后一個LC并聯單元II的輸出端為低群時延波動和高抑制度濾波器的輸出端。

2.根據權利要求1所述的低群時延波動和高抑制度濾波器，其特征在于，LC并聯單元I和LC串聯單元均是15階巴特沃斯帶阻濾波電路的基本單元，用于提供帶阻中的衰減峰，15階巴特沃斯帶阻濾波電路的固有衰減等于所有帶阻中的衰減峰之和。

3.根據權利要求2所述的低群時延波動和高抑制度濾波器，其特征在于，LC并聯單元I包括一個電感和一個電容構成的并聯電路，LC串聯單元包括一個電感和一個電容構成的串聯電路，LC串聯單元的電感端連接LC并聯單元I，電容端連接地。

4.根據權利要求1所述的低群時延波動和高抑制度濾波器，其特征在于，LC并聯單元II和電容單元均作為7階橢圓函數低通濾波電路的基本單元，用于提供低通中的衰減峰，7階橢圓函數低通濾波電路的固有衰減等于所有低通中的衰減峰之和。

5.根據權利要求4所述的低群時延波動和高抑制度濾波器，其特征在于，LC并聯單元II包括一個電感和一個電容構成的并聯電路，電容單元包括一個電容。

6.一種如權利要求1~5中任意一項所述的低群時延波動和高抑制度濾波器的實現方法，其特征在于，包括步驟：

構建15階巴特沃斯帶阻濾波電路；

構建7階橢圓函數低通濾波電路，根據低群時延波動和高抑制度濾波器的設計指標，計算獲得7階橢圓函數低通濾波電路的電感值和電容值；

將15階巴特沃斯帶阻濾波電路和7階橢圓函數低通濾波電路串聯；

其中，構建15階巴特沃斯帶阻濾波電路，包括：

構建15階巴特沃斯低通濾波電路；

根據低群時延波動和高抑制度濾波器的設計指標，計算獲得15階巴特沃斯低通濾波電路的電感值和電容值；

將15階巴特沃斯低通濾波電路通過頻域變換轉換成15階巴特沃斯帶阻濾波電路。

7.根據權利要求6所述的低群時延波動和高抑制度濾波器的實現方法，其特征在于，采用如下公式，將15階巴特沃斯低通濾波電路通過頻域變換轉換成15階巴特沃斯帶阻濾波電路：

其中為帶阻的中心頻率，s為低通原型拉普拉斯變量 ， 為低通復數頻率的實部，為低通復數頻率的虛部，表示虛部符號標記，P為帶阻原型拉普拉斯變量，為帶阻復數頻率的實部，為帶阻復數頻率的虛部。

8.根據權利要求6所述的低群時延波動和高抑制度濾波器的實現方法，其特征在于，7階橢圓函數低通濾波電路的電感值和電容值的計算方法為：

其中基準濾波器的截止頻率為，基準濾波器的阻抗缺省情況下為1歐姆，和為橢圓函數低通濾波電路中電感和電容換算后的最新值， 和為電路中電感和電容換算前的初始值，M、K、L(new₀)、C(new₀)作為電路換算中的過渡值，無實際意義。