独立调控多通带滤波器频率与带宽的方法及多通带滤波器技术

本发明专利技术涉及一种独立调控多通带滤波器频率与带宽的方法，其中包括一个或数个多模谐振器和一个或数个辅助耦合块，通过调节多模谐振器的主体及加载部分的尺寸来改变多通带滤波器的工作频率，并使寄生通带远离所需工作通带，通过调节辅助耦合块的位置与尺寸来改变多模谐振器之间的耦合路径的耦合强度；本发明专利技术还提供一种多通带滤波器，其中多模谐振器将多通带滤波器的工作频率调节至相应频率，辅助耦合块用于改变多模谐振器之间的耦合路径的耦合强度。采用了本发明专利技术的方法，使得独立调控多通带滤波器的频率与带宽的操作简单化，自由度大，可以实现高性能的高阶数的多通带滤波器，且其相应的多通带滤波器体积更小，其具有广阔的应用前景。

Method of independently adjusting frequency and bandwidth of multi pass band filter and multi pass band filter

The invention relates to a method of independently regulating the frequency and bandwidth of a multipass filter, which includes one or several multimode resonators and one or several auxiliary coupling blocks to change the working frequency of the multipass filter by adjusting the size of the main body and the loading part of the multimode resonator, and keep the parasitic passband away from the required work. Through adjusting the position and size of the auxiliary coupling block to change the coupling strength of the coupling path between the multimode resonators, the invention also provides a multi band filter in which the multimode resonator adjusts the working frequency of the multipass filter to the corresponding frequency, and the auxiliary coupling block is used to change the coupling between the multimode resonators. The coupling strength of the path. The method of this invention makes it easy to operate the frequency and bandwidth of the multipass filter independently, and has a high degree of freedom. It can realize high performance multipass filter with high order number, and its corresponding multipass filter has a smaller size, and it has a broad application prospect.

【技术实现步骤摘要】
独立调控多通带滤波器频率与带宽的方法及多通带滤波器
本专利技术涉及微波
，尤其涉及滤波器
，具体是指一种独立调控多通带滤波器频率与带宽的方法及多通带滤波器。
技术介绍
在民用通信领域，无线通信技术的快速发展，对具有多功能射频接收前端提出了更高的要求。支持多频点通信、能够精确选出系统所需多频段信号的双通带/多通带滤波器成了关键器件，在多模式移动通信方面有着广泛的应用前景。在军事上，复杂电磁环境下的高技术战争已经屡见不鲜。隐身与反隐身、干扰与反干扰、压制与反压制都对我们的专用通信系统提出了越来越高的要求。专用无线通信系统在设计时必须考虑到日趋复杂的电磁环境，尽力避免民用电磁信号的干扰。高性能多通带滤波器，有助于通过跳频通信的方式增强通信系统的战场生存能力。尽管民用通信和军用通信都对高性能多通带滤波器有着极其迫切的需求，然而，高性能的多通带滤波器依然匮乏。这是因为，与单通带滤波器类似，常规多通带滤波器要么是体积和重量过大，要么是带内插损过高，都难于满足通信系统严苛的要求。因此，用高温超导薄膜制成的多通带滤波器就有着极为广阔的应用前景。如何巧妙地设计电路结构，使得多个通带能够同时满足严苛的性能指标，就成了多通带滤波器的设计难点。近年来，常用的多通带滤波器主要有以下几种方案：(1)子滤波器的并联法。首先设计好每一个独立的单通带滤波器，再将它们的输入输出端进行连接，便构成了多通带滤波器，其缺点是尺寸往往过大，不利于器件小型化与集成化。(2)把将带阻滤波器级联或嵌入带通滤波器即可实现多通带滤波器。简单来说，就是利用带阻滤波器在一个较宽的通带内滤去某些特定的频段，进而使之前的一个通带变成多个通带，形成多通带响应。这种方法一般只适用于两个通带相距较近的情形。(3)多模谐振器方案。目前用的比较多的两种多模谐振器为阶跃阻抗型谐振器(SIR)及枝节加载型谐振器(SLR)。多模谐振器方案可以明显地减小电路尺寸，这一点对于超导滤波器来说尤为重要。但是现有设计方法自由度小，阶数低，滤波性能不理想。因为多个通带的外部耦合以及谐振器之间的耦合只能用同一套物理参数来进行调节，因此降低了滤波器设计的自由度。多个通带之间彼此关联、影响，使得设计者很难找到一组物理参数，使得各个通带的滤波响应都达到最佳，因此往往需要在各个通带之间进行取舍，以达到整体滤波性能的最佳。因此，实现频率和带宽均可自由独立调控的多通带滤波器，有着迫切的需求，但存在极大的设计难点，要实现满足上述要求的高阶多通带滤波器，则更是难上加难。
技术实现思路
本专利技术的目的是克服了上述现有技术的缺点，提供了一种通过调节多模谐振器的电长度及阻抗比和辅助耦合块的位置及尺寸能够实现频率和带宽均可自由调控的独立调控多通带滤波器频率与带宽的方法及多通带滤波器。为了实现上述目的，本专利技术的独立调控多通带滤波器频率与带宽的方法及多通带滤波器具有如下构成：一种独立调控多通带滤波器的频率与带宽的方法，其主要特点是，所述的多模谐振器包括主体和加载部分，通过调节所述的多模谐振器的主体及加载部分的各段尺寸来改变所述的多通带滤波器的工作频率，并将所述的多模谐振器的寄生模式频率推至远离所述的多通带滤波器的工作频率处，通过调节所述的辅助耦合块的形式来改变所述的多模谐振器之间的耦合路径的耦合强度。进一步地，所述的通过调节所述的多模谐振器的主体及加载部分的各段尺寸来改变所述的多通带滤波器的工作频率，并将所述的多模谐振器的寄生模式频率推至远离所述的多通带滤波器的工作频率处，具体为：通过调节所述的多模谐振器的主体及加载部分的高阻抗段和低阻抗段的电长度及阻抗比来改变所述的多通带滤波器的工作频率，并将所述的多模谐振器的寄生模式频率推至远离所述的多通带滤波器的工作频率处。更进一步地，所述的主体为阶跃阻抗型谐振器主体，所述的加载部分为加载于所述的阶跃阻抗型谐振器主体上的阶跃阻抗型枝节，所述的阶跃阻抗型枝节包括高阻抗枝节段和低阻抗枝节段，所述的阶跃阻抗型谐振器主体包括高阻抗微带线和低阻抗微带线，所述的高阻抗段包括所述的高阻抗微带线和所述的高阻抗枝节段，所述的低阻抗段包括所述的低阻抗微带线和所述的低阻抗枝节段。进一步地，通过调节所述的辅助耦合块的形式来改变所述的多模谐振器之间的耦合路径的耦合强度，具体为：在所述的多模谐振器的需加强或减弱的耦合路径上放置所述的辅助耦合块，所述的辅助耦合块的位置、尺寸、形状和开路或短路的状态由所述的需改变的耦合路径的耦合强度的增加量或减小量决定。其中，所述的辅助耦合块为能够放置于所述的多模谐振器的耦合路径上的开路或短路微带线。本专利技术还提供一种基于上述独立调控多通带滤波器的频率与带宽的方法设计的多通带滤波器，其主要特点是，所述的多通带滤波器包括一个或数个多模谐振器和一个或数个辅助耦合块，所述的多模谐振器用以将所述的多通带滤波器的工作频率调节至相应频率，并将多模谐振器的寄生模式频率推至远离多通带滤波器工作通带的频率处，所述的辅助耦合块用以改变所述的多模谐振器之间的耦合路径的耦合强度。进一步地，所述的多模谐振器包括高阻抗段和低阻抗段。更进一步地，所述的多模谐振器的高阻抗段经过折叠。其中，所述的多模谐振器包括阶跃阻抗型谐振器主体和加载于所述的阶跃阻抗型谐振器主体上的阶跃阻抗型枝节。所述的阶跃阻抗型枝节包括高阻抗枝节段和低阻抗枝节段，所述的阶跃阻抗型谐振器主体包括高阻抗微带线和低阻抗微带线，所述的高阻抗段包括所述的高阻抗微带线和所述的高阻抗枝节段，所述的低阻抗段包括所述的低阻抗微带线和所述的低阻抗枝节段。更进一步地，所述的阶跃阻抗型枝节加载于所述的阶跃阻抗型谐振器主体的中部；所述的辅助耦合块放置于所述的多模谐振器的耦合路径上；所述的多模谐振器的整体结构左右对称。采用了本专利技术的独立调控多通带滤波器频率与带宽的方法，通过改变多通带滤波器的多模谐振器的主体及加载部分的尺寸，调整谐振器的高次谐振模式分布，从而影响高寄生谐振频率；通过改变多模谐振器之间的距离和辅助耦合块的位置与尺寸，可以改变多模谐振器两个耦合路径的耦合强度，从而灵活调控带宽，采用了本专利技术的多通带滤波器，多模谐振器的高阻抗段和低阻抗段的电长度及阻抗比能够使多通带滤波器的工作频率调节至相应频率，并将寄生杂模推至远离工作通带频段，辅助耦合块改变多模谐振器的耦合路径的耦合强度，多模谐振器的高阻抗段部分进行折叠，减小了滤波器的体积，该独立调控多通带滤波器的频率与带宽的方法操作简单，自由度大，可以实现高性能的高阶数的多通带滤波器，且其相应的多通带滤波器体积更小，其具有广阔的应用前景。附图说明图1为本专利技术的独立调控多通带滤波器的频率与带宽的方法的流程图。图2为本专利技术的多通带滤波器所使用的一种多模谐振器的示意图。图3为本专利技术的优化后的多模谐振器的频率响应图。图4为本专利技术的双通带滤波器输入输出端的馈线结构图。图5为本专利技术的6阶双通带超导滤波器的主线路图。图6为本专利技术的6阶双通带超导滤波器的频率响应图。图7为本专利技术的含有寄生通带的6阶双通带超导滤波器的宽频响应图。具体实施方式为了能够更清楚地描述本专利技术的
技术实现思路
，下面结合具体实施例来进行进一步的描述。如图1所示，为本专利技术的独立调控多通带滤波器的频率与带宽的方法的流程图。多通带滤波器包括一个或数个多模谐振器和一个本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种独立调控多通带滤波器的频率与带宽的方法，其特征在于，所述的多通带滤波器包括一个或数个多模谐振器和一个或数个辅助耦合块，所述的多模谐振器包括主体和加载部分，通过调节所述的多模谐振器的主体及加载部分的各段尺寸来改变所述的多通带滤波器的工作频率，并将所述的多模谐振器的寄生模式频率推至远离所述的多通带滤波器的工作频率处，通过调节所述的辅助耦合块的形式来改变所述的多模谐振器之间的耦合路径的耦合强度。

【技术特征摘要】
1.一种独立调控多通带滤波器的频率与带宽的方法，其特征在于，所述的多通带滤波器包括一个或数个多模谐振器和一个或数个辅助耦合块，所述的多模谐振器包括主体和加载部分，通过调节所述的多模谐振器的主体及加载部分的各段尺寸来改变所述的多通带滤波器的工作频率，并将所述的多模谐振器的寄生模式频率推至远离所述的多通带滤波器的工作频率处，通过调节所述的辅助耦合块的形式来改变所述的多模谐振器之间的耦合路径的耦合强度。2.根据权利要求1所述的独立调控多通带滤波器的频率与带宽的方法，其特征在于，所述的通过调节所述的多模谐振器的主体及加载部分的各段尺寸来改变所述的多通带滤波器的工作频率，并将所述的多模谐振器的寄生模式频率推至远离所述的多通带滤波器的工作频率处，具体为：通过调节所述的多模谐振器的主体及加载部分的高阻抗段和低阻抗段的电长度及阻抗比来改变所述的多通带滤波器的工作频率，并将所述的多模谐振器的寄生模式频率推至远离所述的多通带滤波器的工作频率处。3.根据权利要求2所述的独立调控多通带滤波器的频率与带宽的方法，其特征在于，所述的主体为阶跃阻抗型谐振器主体，所述的加载部分为加载于所述的阶跃阻抗型谐振器主体上的阶跃阻抗型枝节，所述的阶跃阻抗型枝节包括高阻抗枝节段和低阻抗枝节段，所述的阶跃阻抗型谐振器主体包括高阻抗微带线和低阻抗微带线，所述的高阻抗段包括所述的高阻抗微带线和所述的高阻抗枝节段，所述的低阻抗段包括所述的低阻抗微带线和所述的低阻抗枝节段。4.根据权利要求1所述的独立调控多通带滤波器的频率与带宽的方法，其特征在于，通过调节所述的辅助耦合块的形式来改变所述的多模谐振器之间的耦合路径的耦合强度，具体为：在所述的多模谐振器之间的需加强或减弱的耦合路径上放置所述的辅助耦合块，所述的辅助...

【专利技术属性】
技术研发人员：卢新祥，吕德潮，余亚东，叶森钢，林森，
申请(专利权)人：绍兴文理学院，
类型：发明
国别省市：浙江,33