一种无反射式集总参数滤波器制造技术

本发明专利技术公开一种无反射式集总参数滤波器，包括第一端口、第二端口、低通部分以及高通部分，低通部分和\或高通部分融合有谐振器；第一端口为信号输入端口，第二端口为信号输出端口，低通部分的一个端口与高通部分的一个端口与第一端口连接，低通部分的另一端口和第二端口连接，高通部分的另一端口和一个电阻连接，电阻的另一端接地；工作在通带时，低通部分信号导通，高通部分信号不通，信号由第一端口输入，全部由低通部分传输到第二端口；工作在阻带时，低通部分信号不通，高通部分信号导通，信号由第一端口输入，信号传输到低通部分时，全部被反射回来，反射波经高通部分传输到电阻中全部被所述电阻吸收。本发明专利技术能实现良好的无反射功能。射功能。射功能。

【技术实现步骤摘要】
一种无反射式集总参数滤波器


[0001]本专利技术涉及射频微波电路
，特别是涉及一种无反射式集总参数滤波器。

技术介绍

[0002]随着射频电路技术的发展，射频电路系统由于级联多种无源与有源器件，其电路结构日趋复杂，级联的各种器件之间的相互影响会导致整个系统的性能偏离于所设计的性能。滤波器是射频电路系统中应用非常广泛的一种射频器件。一般传统的理想反射式滤波器，在通带内，将输入端的能量传输到输出端口，输入端没有能量从滤波器中反射回来；在阻带内，能量在滤波器的通带内不传输，全部能量以反射波的形式反射到输入端口。在射频系统中，滤波器反射的能量不可避免的会对前级的器件与源产生影响，这就导致了整个电路系统性能的偏离。无反射式滤波器(也称吸收式滤波器)，是一种能将全频带内输入端反射波能量消除的滤波器，通过利用一定的电路结构，反射波的能量在滤波器内被吸收掉，从而避免传输到输入端口，进而对前级产生影响。除此之外，相对于传统的反射式滤波器，无反射式滤波器具有增强带外抑制、消除谐波、改善系统整体线性度与效率的优点。然而，现有无反射式滤波器的性能还待于进一步提升，其尺寸也需要有进一步的优化的空间，以实现更小的尺寸结构。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的是针对现有技术中存在的技术缺陷，而提供一种新型无反射式集总参数滤波器，能有效吸收反射波能量，在阻带提供传输零点，拓展了阻带，提升了滤波器的带外抑制性能；采用集总参数电路，在低频波段容易将电路的尺寸做很小。
[0004]为实现本专利技术的目的所采用的技术方案是：
[0005]一种无反射式集总参数滤波器，包括第一端口、第二端口、低通部分以及高通部分，低通部分和\或高通部分融合有谐振器；第一端口为信号输入端口，第二端口为信号输出端口，低通部分的一个端口与高通部分的一个端口与第一端口连接，低通部分的另一端口和第二端口连接，高通部分的另一端口和一个电阻连接，所述电阻的另一端接地；
[0006]工作在通带时，低通部分信号导通，高通部分信号不通，信号由第一端口输入，全部由低通部分传输到第二端口；工作在阻带时，低通部分信号不通，高通部分信号导通，信号由第一端口输入，信号传输到低通部分时，全部被反射回来，反射波经高通部分传输到电阻中全部被所述电阻吸收。
[0007]其中，所述低通部分的滤波器采用低通滤波器，所述高通部分的滤波器采用高通滤波器。
[0008]其中，所述低通部分与高通部分采用的滤波器的类型相同或不同。
[0009]其中，所述低通部分与高通部分采用的滤波器的阶数不同或相同。
[0010]优选的，所述电阻为与高通部分电路匹配的电阻。
[0011]作为一个优选的方案，偶数阶2n阶无反射式滤波器由3n个电感和3n个电容组成，
低通部分融合n个低通谐振器，能提供n个零点，高通部分融合n个低通谐振器；
[0012]形成低通部分的多个串联的电感L各自在输出端与一个电容C
dd
的一端连接，电容C
dd
的另一端与作为低通谐振器组成的电感L
dd
的一端连接，电感L
dd
的另一端接地；或者形成低通部分的多个串联的电感L各自在输出端与一个电容C
dd
的一端连接，电容C
dd
的一端连接直接接地；
[0013]形成高通部分的多个串联的电容C各自在输出端与一个电感L
gg
的一端连接，电感L
gg
的另一端与作为高通谐振器组成的电容C
gg
的一端连接，电容C
gg
的另一端接地，或是形成高通部分的多个串联的电容C各自在输出端与一个电感L
gg
的一端连接，电感L
gg
的一端另一端直接连接。
[0014]作为一个优选的方案，奇数阶2n+1阶无反射式滤波器由3n+1个电感和3n+1个电容组成，低通部分融合n个低通谐振器，能提供n个零点，高通部分融合n个低通谐振器；
[0015]形成低通部分的多个串联的电感L各自在输出端与一个电容C
dd
的一端连接，电容C
dd
的另一端与作为低通谐振器组成的电感L
dd
的一端连接，电感L
dd
的另一端接地；或者形成低通部分的多个串联的电感L各自在输出端与一个电容C
dd
的一端连接，电容C
dd
的一端连接直接接地；
[0016]形成高通部分的多个串联的电容C各自在输出端与一个电感L
gg
的一端连接，电感L
gg
的另一端与作为高通谐振器组成的电容C
gg
的一端连接，电容C
gg
的另一端接地，或是形成高通部分的多个串联的电容C各自在输出端与一个电感L
gg
的一端连接，电感L
gg
的一端另一端直接连接。
[0017]作为一个优选的方案，所述低通部分包含一个三阶带有谐振结构的Gaussian低通滤波器以及一个三阶带有谐振结构的Chebyshev低通滤波器，所述Gaussian低通滤波器与Chebyshev低通滤波器通过一条50Ω传输线连接，所述高通部分包含一个七阶的无谐振器结构的高通滤波器。
[0018]本专利技术所提出的无反射式集总参数滤波器能实现良好的无反射功能，能充分吸收反射波以避免对前级电路产生影响，能有效抑制阻带谐波，提升阻带抑制效果，拓宽阻带。
[0019]由于使用集总参数电路，能有效降低实现电路的尺寸；能通过调整拓扑的集总参数电容电感的大小来调整电路的滤波性能、无反射性能与截止频率，具有设计灵活的优势。
附图说明
[0020]图1是本专利技术一个实施例的无反射式集总参数滤波器原理图。
[0021]图2
‑
图4分别本专利技术实施例的第三类型的无反射式集总参数滤波器的电路原理图，其中，图2为偶数2n阶电路，图3为奇数2n+1阶电路，图4为一阶到七阶电路。
[0022]图5
‑
图7分别是仿真的图2
‑
图4的无反射式集总参数低通滤波器的参数，其中，图5为0
‑
2GHz范围的散射参数；图6为0
‑
20GHz范围的散射参数；图6为0
‑
0.6GHz通带内群时延。图8
‑
图10本专利技术实施例的第二类型的无反射式集总参数滤波器的电路原理图，其中，图8为偶数2n阶电路，图9为奇数2n+1阶电路，图10为一阶到七阶电路。
[0023]图11
‑
图13本专利技术实施例的第三类型的无反射式集总参数滤波器的电路原理图，其中，图11为偶数2n阶电路，图12为奇数2n+1阶电路，图13为一阶到七阶电路。
[0024]图14是本专利技术实施例的第四类型的无反射式集总参数滤波器电路原理图。
具体实施方式
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.无反射式集总参数滤波器，其特征在于，包括第一端口、第二端口、低通部分以及高通部分，低通部分和\或高通部分融合有谐振器；第一端口为信号输入端口，第二端口为信号输出端口，低通部分的一个端口与高通部分的一个端口与第一端口连接，低通部分的另一端口和第二端口连接，高通部分的另一端口和一个电阻连接，所述电阻的另一端接地；工作在通带时，低通部分信号导通，高通部分信号不通，信号由第一端口输入，全部由低通部分传输到第二端口；工作在阻带时，低通部分信号不通，高通部分信号导通，信号由第一端口输入，信号传输到低通部分时，全部被反射回来，反射波经高通部分传输到电阻中全部被所述电阻吸收。2.根据权利要求1所述无反射式集总参数滤波器，其特征在于，所述低通部分的滤波器采用低通滤波器，所述高通部分的滤波器采用高通滤波器。3.根据权利要求2所述无反射式集总参数滤波器，其特征在于，所述低通部分与高通部分采用的滤波器的类型相同或不同。4.根据权利要求2所述无反射式集总参数滤波器，其特征在于，所述低通部分与高通部分采用的滤波器的阶数不同或相同。5.根据权利要求1所述无反射式集总参数滤波器，其特征在于，所述电阻为与高通部分电路匹配的电阻。6.根据权利要求1所述无反射式集总参数滤波器，其特征在于，偶数阶2n阶无反射式滤波器由3n个电感和3n个电容组成，低通部分融合n个低通谐振器，能提供n个零点，高通部分融合n个低通谐振器；形成低通部分的多个串联的电感L各自在输出端与一个电容C
dd
的一端连接，电容C
dd
的另一端与作为低通谐振器组成的电感L
dd
的一端连接，电感L
dd
的另一端接地；或者形成低通部分的多个串联的电感L各自在输出端与一个电容C
dd
的一端连接，电容C
dd
的一端连接直接接地；形成高通部分的多个串联的电容C各自在输出端与一个电感L
gg
的一端连接，...

【专利技术属性】
技术研发人员：张海洋，王勇强，马凯学，
申请(专利权)人：天津大学，
类型：发明
国别省市：