一种具有传输零点的带通滤波器制造技术

本发明专利技术公开了一种具有传输零点的带通滤波器，包括加载装置；通过所述加载装置与端口连接的端口谐振器；耦合装置；通过所述耦合装置与所述端口谐振器耦合的内谐振器；还包括通过所述耦合装置与所述端口谐振器耦合的外接谐振器；所述外接谐振器将等于谐振频率的信号同相反射，将大于或小于谐振频率的信号反相反射；本发明专利技术通过在端口谐振器上附加外接谐振器，利用外接谐振器将等于谐振频率的信号同相全反射，将大于或小于谐振频率的信号反相全反射的相位特性，实现了在滤波器一端产生传输零点的同时，保证另一端阻带的抑制性能不降低的目的。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及带通滤波器，具体涉及具有传输零点的带通滤波器。
技术介绍
带通滤波器的传输零点技术能够对其零点附近的阻带信号产生很高的抑制，从而使滤波器的性能得到很大的改善。带通滤波器的结构一般包括输入端口、输出端口；通过加载装置与端口连接的端口谐振器和通过耦合装置与端口谐振器耦合连接的内谐振器。目前具有传输零点的带通滤波器通常是采用交叉耦合的方式实现的。通常将组成带通滤波器的多个谐振器中，相邻谐振器之间的耦合称为直接耦合，而将不相邻的两个谐振器之间的耦合称为交叉耦合。耦合有两种类型磁耦合(电感耦合)和电耦合(电容耦合)。目前对于具有传输零点的滤波器，最常见的是采用三谐振器交叉耦合的方式实现的。图1为所述三谐振器磁交叉耦合的工作原理图。图中所示结构为带通滤波器中的一部分，如图所示，谐振器K与K+1以及K+1与K+2之间两两形成磁直接耦合；同时K与K+2之间形成磁交叉耦合。信号由滤波器的其它部分进入谐振器K后，分成两路，当高于谐振频率的信号进入谐振器K后分成两部分，分别进入两个支路，一路经磁交叉耦合后进入谐振器K+2，经过耦合作用后的信号传输相位将改变-90度；另一路经磁直接耦合后进入谐振器K+1，再经磁直接耦合后进入谐振器K+2，经过滤波和耦合作用后的信号传输相位将改变-270度；两路信号在谐振器K+2进行矢量叠加，由于两个支路的信号传输相位相差180度，反相叠加后等于零，因此将形成传输零点。传输零点位于通带的高端，传输零点的频率比通带频率高。但是这种通过磁交叉耦合实现传输零点的方法存在的缺陷是当低于谐振频率的信号进入谐振器K后，一路信号经过谐振器K+1传入K+2，由于滤波和耦合作用，传输相位将改变-90度；另一路经耦合进入K+2的信号，传输相位也将改变-90度；由于两路信号的相位相同，因此在谐振器K+2中矢量叠加的结果是使原来的幅度增大，因此，降低了低端阻带的抑制性能。图2为没有传输零点的滤波器和上述高端有传输零点的滤波器的频率响应示意图。图中虚线为没有传输零点的带通滤波器的频率传输响应，实线为所述磁交叉耦合形成的传输零点的带通滤波器的频率传输响应。可见，这种滤波器对高端阻带的抑制性能的改善是以牺牲低端阻带的抑制性能为代价的。所述三谐振器交叉耦合的另一种情况是采用电交叉耦合的方式。具体来说，谐振器K与K+1以及K+1与K+2之间两两形成电直接耦合；同时K与K+2之间形成电交叉耦合。其传输过程与上文所述相同，不同的是由于是电交叉耦合，因此当低于谐振频率的信号经过谐振器K+1进入K+2后，传输相位将改变-90度，而直接进入K+2的信号传输相位将改变+90度；在谐振器K+2矢量叠加的结果是在低端产生一个传输零点。这种电交叉耦合的三谐振器存在与上述磁交叉耦合的三谐振器类似的问题，也就是说，当输入信号的频率高于谐振频率时，将降低滤波器低端的抑制性能。图2和图3分别为在带通滤波器的高端和低端产生传出零点的频率响应示意图。两图中虚线为没有传输零点的带通滤波器的频率传输响应，实线为所述电交叉耦合形成的传输零点的带通滤波器的频率传输响应。可见，这种滤波器虽然改善了低端阻带的抑制性能，但是降低了高端阻带的抑制性能。现有技术中另一种具有传输零点的滤波器采用四谐振器交叉耦合的方式实现的。图4为所述四谐振器磁交叉耦合的工作原理示意图。图中所示结构为带通滤波器中的一部分，如图所示，谐振器K与K+1以及K+2与K+3之间两两形成磁直接耦合；同时K与K+2之间形成磁交叉耦合；K+1与K+3之间形成电交叉耦合。输入谐振器K的信号一路经谐振器K+2进入谐振器K+3，另一路经谐振器K+1，进入K+3；两路信号经过耦合滤波作用后在谐振器K+3进行矢量叠加。通过调试谐振器的谐振频率，既可以实现位于通带高端的传输零点，也可以实现位于通带低端的传输零点。但是，这种四谐振器的滤波器同样存在对滤波器一端抑制性能的改善是以另一端抑制性能的降低为代价的缺陷。具体来说，如果传输零点位于滤波器通带的低端，虽然改善了低端阻带的抑制性能，但是降低了高端阻带的抑制性能；类似地，如果传输零点位于滤波器通带的高端，虽然改善了高端阻带的抑制性能，但是降低了低端阻带的抑制性能。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题在于提供一种具有传输零点的带通滤波器，能够改善滤波器一端阻带的抑制性能，同时能够保证另一端阻带的抑制性能不降低。为解决上述技术问题，本专利技术提供一种具有传输零点的带通滤波器，包括加载装置；通过所述加载装置与端口连接的端口谐振器；耦合装置；通过所述耦合装置与所述端口谐振器耦合的内谐振器；还包括通过所述耦合装置与所述端口谐振器耦合的外接谐振器；所述外接谐振器将等于谐振频率的信号同相反射，将大于或小于谐振频率的信号反相反射；所述端口谐振器将输入信号分为第一支路信号和第二支路信号；所述耦合装置从所述端口谐振器获取第一支路信号，耦合后传输到所述外接谐振器；所述外接谐振器从所述耦合装置获取信号，进行反射；所述耦合装置从所述外接谐振器获取所述信号，进行耦合后返回到所述端口谐振器，所述端口谐振器将所述返回后的第一支路信号与第二支路信号进行矢量叠加后输出。其中，所述端口谐振器为输入端口谐振器或输出端口谐振器。其中，所述外接谐振器与端口谐振器的耦合方式可以是磁耦合，也可以是电耦合。另外，所述内谐振器电或磁耦合到所述端口谐振器。进一步，所述内谐振器可以是电或磁直接耦合到所述端口谐振器，也可以是电或磁交叉耦合到所述端口谐振器。其中，所述外接谐振器包括同轴腔体谐振器、波导谐振器、介质谐振器、陶瓷梳状谐振器和微带谐振器。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是本专利技术通过在端口谐振器上附加外接谐振器，利用外接谐振器将等于谐振频率的信号同相全反射，将大于或小于谐振频率的信号反相全反射的相位特性，实现了在滤波器一端产生传输零点的同时，保证另一端阻带的抑制性能不降低的目的。另外，所述端口谐振器既可以为输入端口谐振器，也可以为输出端口谐振器。进一步，本专利技术提供的方案对于谐振器之间电耦合和磁耦合均可适用，由于电耦合的结构相对于磁耦合实现起来较复杂，调试也较为困难，而本专利技术可以不含电耦合，因此降低了滤波器的实现成本。并且，本专利技术仅需要谐振器之间直接耦合就能够实现传输零点，从而避免了结构上难以实现的交叉耦合的制作，从而简化了制作工艺，进一步降低了成本。除此之外，本专利技术也可以在现有技术带交叉耦合的滤波器的结构基础上附加外接谐振器，同样可以实现产生传输零点且对阻带另一端不造成性能恶化的效果，因此更便于满足用户的不同需要，从而实现更高的商业价值。附图说明图1是现有技术中所述三谐振器的磁交叉耦合的结构原理图；图2是现有技术中所述三谐振器的磁交叉耦合的频率响应示意图；图3是现有技术中所述三谐振器的电交叉耦合的频率响应示意图；图4是现有技术中所述四谐振器的交叉耦合的结构原理图；图5是本专利技术所述的具有传输零点的滤波器的结构原理图；图6是第一实施例的结构原理图；图7是第一实施例的频率传输响应示意图；图8是第二实施例的频率响应示意图；图9是第三实施例的频率响应示意图。具体实施例方式带通滤波器的传输零点技术具有可以对零点附近的信号产生较高的抑制作用，从而改善滤波器的性能；以及可以使用更少的腔体数目，更小的体积，更低的损耗的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有传输零点的带通滤波器，包括：加载装置；通过所述加载装置与端口连接的端口谐振器；耦合装置；通过所述耦合装置与所述端口谐振器耦合的内谐振器；其特征在于：还包括通过所述耦合装置与所述端口谐振器耦合的 外接谐振器；所述外接谐振器将等于谐振频率的信号同相反射，将大于或小于谐振频率的信号反相反射；所述端口谐振器将输入信号分为第一支路信号和第二支路信号；所述耦合装置从所述端口谐振器获取第一支路信号，耦合后传输到所述外接谐振器；所述外接谐 振器从所述耦合装置获取信号，进行反射；所述耦合装置从所述外接谐振器获取所述信号，进行耦合后返回到所述端口谐振器，所述端口谐振器将所述返回后的第一支路信号与第二支路信号进行矢量叠加后输出。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：袁本贵，
申请(专利权)人：华为技术有限公司，
类型：发明
国别省市：94[中国|深圳]