一种高矩形系数滤波器及设计方法技术

本发明专利技术涉及滤波器技术领域，特别涉及一种高矩形系数滤波器及设计方法

【技术实现步骤摘要】
一种高矩形系数滤波器及设计方法


[0001]本专利技术涉及滤波器
，特别涉及一种高矩形系数滤波器及设计方法
。

技术介绍

[0002]滤波器，主要用于微波射频等通信领域的频率信号的选择，允许特定频段的信号通过，其他不想要的信号被抑制
。
由于科技不断的发展进步，频谱使用资源越来越紧张，信道之间间隔越来小，信号之间的干扰越来越强，滤波器就可以通过其频率选择作用将信号隔离，减小干扰，提高信号品质
。
同时电子产品的发展越来越集成化，小型化，这要求滤波器也因具有小型化
、
易集成化，并且其选择性更好
。
这是滤波器当前乃至未来一段时间的挑战
。
在要求小型化的同时，需要滤波器具有更高的带外抑制，而传统的滤波器可以添加传输零点，但是比较复杂，特别是需要多个传输零点的时候
。
传统的微带滤波器其频率选择性较差，为了提高抑制度，需要增加滤波器的阶数，使得损耗变大，并且会导致设计仿真的难度增加
。
[0003]现有技术的此类滤波器需要在谐振单元之间添加额外的耦合结构才具有多个传输零点，在添加这些耦合结构后会导致原有的谐振单元的频率发生变化，增加了设计难度，即又要反复调整谐振单元的尺寸和耦合结构尺寸，并且由于微带线的传输特性，耦合结构的引入就会导致更多的寄生耦合量存在
、
以及增加原有寄生耦合的强度，从而使得设计难度进一步增加
。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种高矩形系数滤波器及设计方法，为了保证滤波器阶数的不变以及尺寸大小不变的情况下，提高滤波器的带外抑制，变相的使得滤波器的尺寸减小，达到小型化高性能的目的
。
[0005]为解决上述技术问题，本专利技术提供了一种高矩形系数滤波器，包括介质基板上设置的：
[0006]谐振结构
T1/T2
，所述谐振结构
T1/T2
呈左右轴对称分布，所述谐振结构
T1
由第一谐振单元
、
第二谐振单元和第三谐振单元构成；所述谐振结构
T2
由第四谐振单元
、
第五谐振单元和第六谐振单元构成；
[0007]其中，所述第一谐振单元与所述第二谐振单元之间为左右水平布设，且二者开口朝向之间的夹角为
90
°
；所述第二谐振单元与所述第三谐振单元之间为上下垂直布设，且二者开口朝向之间的夹角为
180
°
；
[0008]输入
/
输出馈电结构；
[0009]开路枝节；两个所述开路枝节呈左右轴对称分布，所述开路枝节与所述输入
/
输出馈电结构相连接，所述输入
/
输出馈电结构分别与所述第一谐振单元和所述第四谐振单元相连接；
[0010]且所述开路枝节呈
L
型弯折状态，且所述开路枝节与所述谐振结构
T1/T2
之间形成
耦合关系
。
[0011]优选的，所述介质基板为陶瓷基片，其介电常数为
9.8
，厚度为
0.254mm。
[0012]优选的，所述第一谐振单元的开口朝向竖向向上，所述第二谐振单元的开口朝向水平向右，所述第三谐振单元的开口朝向水平向左
。
[0013]优选的，所述输入
/
输出馈电结构包括但不限于呈左右轴对称分布
。
[0014]优选的，所述滤波器在同一平面共同产生五个传输零点，五个传输零点的谐振位置能够自由控制，且其中四个传输零点呈近似对称分布，第五个传输零点位于最高段，其位置由开路枝节直接控制
。
[0015]优选的，所述滤波器的尺寸小于
4.8mm*2.8mm。
[0016]优选的，所述滤波器为微带滤波器
、LTCC
滤波器或
MMIC
滤波器
。
[0017]本专利技术还提供了一种高矩形系数滤波器的设计方法，包括如下步骤：
[0018]第一步：根据滤波器指标要求进行相关的综合评估，得出滤波器的传输零点的位置，以及谐振单元的工作频率；
[0019]第二步：根据其工作频率及半波长理论计算出谐振单元的初始尺寸，并按照所述滤波器的布局方式，进行滤波器空间布局；
[0020]第三步：仿真优化设计：
[0021]首先将谐振频率调到中心频率处，随后调整谐振单元之间的间距使得耦合能够工作在综合的耦合带宽上；
[0022]根据当前的波形，调整传输零点的位置；
[0023]其中传输零点共分为两对，每一对有一个变量控制，其中所述第二谐振单元和所述第五谐振单元之间的间距控制靠近通带的传输零点，间距越小，传输零点越靠近通带；
[0024]所述开路枝节的长度
、
以及所述开路枝节与谐振单元的间距控制另外一对传输零点的位置，间距越小，耦合越强越靠近通带；
[0025]经过第三步的几轮迭代即可满足指标要求
。
[0026]本专利技术与现有技术相比，具有如下有益效果：
[0027]本专利技术较传统的滤波器而言，通过合理的布局的谐振单元的方式产生传输零点，在端口引入开路枝节线，改变传输零点的分布，减弱寄生的影响，使得滤波器的传输零点分布更容易控制，传输零点分布的对称性更明显，同时引入新的传输零点，本专利技术由6个谐振单元以及两个开路枝节构成，实现了5个传输零点，通带的高低两端近似对称分布四个传输零点，同时在高端远离对称零点的位置还有一个额外的传输零点，通过改变独立变量的值，传输零点的位置可以很容易的进行控制
。
本专利技术的滤波器体积更小，带外的抑制更高，矩形系数更优
。
附图说明
[0028]图1为本专利技术滤波器的结构布局示意图
。
[0029]图2为本专利技术滤波器实施例的仿真结果响应曲线示意图
。
[0030]图3为本专利技术滤波器结构去掉开路枝节的响应曲线示意图
。
[0031]图中：1‑
介质基板
、2
‑
第一谐振单元
、3
‑
第二谐振单元
、4
‑
第三谐振单元
、5
‑
第四谐振单元
、6
‑
第五谐振单元
、7
‑
第六谐振单元
、8
‑
输入馈电结构
、9
‑
输出馈电结构
、10
‑
开路枝
节
。
具体实施方式
[0032]以下结合附图和具体实施例对本专利技术作进一步详细说明
。
根据下面说明，本专利技术的优点和特征将更清楚
。
需说明的是，附图均采用非常简化的形本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种高矩形系数滤波器，其特征在于，包括介质基板上设置的：谐振结构
T1/T2
，所述谐振结构
T1/T2
呈左右轴对称分布，所述谐振结构
T1
由第一谐振单元
、
第二谐振单元和第三谐振单元构成；所述谐振结构
T2
由第四谐振单元
、
第五谐振单元和第六谐振单元构成；其中，所述第一谐振单元与所述第二谐振单元之间为左右水平布设，且二者开口朝向之间的夹角为
90
°
；所述第二谐振单元与所述第三谐振单元之间为上下垂直布设，且二者开口朝向之间的夹角为
180
°
；输入
/
输出馈电结构；开路枝节；两个所述开路枝节呈左右轴对称分布，所述开路枝节与所述输入
/
输出馈电结构相连接，所述输入
/
输出馈电结构分别与所述第一谐振单元和所述第四谐振单元相连接；且所述开路枝节呈
L
型弯折状态，且所述开路枝节与所述谐振结构
T1/T2
之间形成耦合关系
。2.
如权利要求1所述的一种高矩形系数滤波器，其特征在于，所述第一谐振单元的开口朝向竖向向上，所述第二谐振单元的开口朝向水平向右，所述第三谐振单元的开口朝向水平向左
。3.
如权利要求1所述的一种高矩形系数滤波器...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄九荣，刘骁知，肖永平，马世娟，顾林，
申请(专利权)人：中科芯集成电路有限公司，
类型：发明
国别省市：