[实用新型]可控电磁耦合微带开口环谐振器滤波器

说明书

技术领域

本实用新型涉及微带滤波器，尤其涉及一种具有可控电磁耦合的微带开口环谐振器滤波器。

背景技术

微波滤波器在无线信号处理中起着十分重要的作用，它可以滤除干扰信号，通过有用的信号。由于具备体积小、重量轻、易于加工、易于集成的优点，具有准椭圆函数响应的微带滤波器被广泛应用于各种无线通信系统的电路模块中。高温超导薄膜具有近乎为零的表面电阻，具有极高的品质因数(Q值)，采用高温超导薄膜制成的准椭圆函数微带滤波器，具有极低的通带损耗，适用于移动通信基站系统。移动通信基站使用高温超导滤波器后，可以提高系统容量，降低邻频干扰，提高移动通话质量，降低基站和手机的发射功率，减少空间的电磁辐射和电磁污染。

准椭圆函数响应是具有有限频率传输零点的滤波器响应，传输零点可以出现在滤波器通带的一侧或两侧，以提高带外抑制并产生对称或非对称的滤波器响应。利用传输零点可以使低阶准椭圆函数滤波器获得的特性等同于甚至优于高阶切比雪夫滤波器的特性。但在现有技术条件下的滤波器综合设计中，只具有主耦合路径的微带滤波器只能实现普通的切比雪夫函数滤波器响应而无法实现具有传输零点的准椭圆函数滤波器响应。实现传输零点最常用的方法是采用交叉耦合技术。交叉耦合技术是指电磁信号从滤波器的输入端到输出端不仅通过了主耦合路径，还通过了交叉耦合路径。主耦合是指滤波器中输入端到输出端之间的谐振单元按顺序依次耦合，每个谐振单元只与按顺序与之相邻的谐振单元具有耦合关系；交叉耦合是指非相邻的谐振单元之间具有的耦合关系，具有交叉耦合设置的滤波器称为交叉耦合滤波器。目前大部分准椭圆函数滤波特性都是由交叉耦合滤波器实现的，但传统的交叉耦合滤波器存在阶数仍然较高，尺寸仍然较大，传输零点位置对各谐振器间的耦合十分敏感，设计难度高的缺点。而且在现有的微带滤波器中，所有相邻或非相邻的谐振单元之间都只存在单一的可控电耦合或磁耦合，而不存在可控的电磁混和耦合。因此，有必要提出一种可实现准椭圆函数滤波特性的可控电磁混合耦合的主耦合滤波器。

资料显示的一种典型的具有准椭圆函数滤波响应的微带开口环半波长谐振器滤波器如图1所示，请参考Jia-Sheng Hong and Michael J.Lancaster，“Couplings of microstrip square open-loop resonators for cross-coupledplanar microwave filters，”IEEE Transactions on Microwave Theory andTechniques，vol.44，no.12，pp.2099-2109，(December 1996).此设计包括四个设有开口12的方形开口环谐振器11、输入微带线13、输出微带线14.在此设计中，每个谐振器的有效长度为半波长，输入谐振器到输出谐振器之间的耦合为交叉耦合，其耦合极性为电耦合.其它耦合均为主耦合，其极性为磁耦合.电磁信号经过不同的耦合路径产生相差，使滤波器的响应呈现出具有传输零点的准椭圆函数特性.此设计的两个传输零点对称，输入谐振器和输出谐振器之间的交叉耦合的大小同时决定两个传输零点的位置，改变交叉耦合会同时改变两个传输零点的位置，因此两个传输零点不能被独立控制，另外，零点的位置对于交叉耦合大小的变化十分敏感，难以设计应用.

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有主耦合滤波器无法实现准椭圆函数滤波特性的问题，克服现有交叉耦合滤波器体积仍然较大且传输零点不能被独立控制的问题，提供一种可控电磁耦合微带开口环滤波器，其用主耦合滤波器实现准椭圆函数滤波特性，且结构紧凑，体积小，成本低，特性好，适用于各种无线通信的需要。

为实现本实用新型的目的采用的技术方案：一种可控电磁耦合微带开口环谐振器滤波器，包括输入微带线、输出微带线和微带谐振器组，其特征是，所述微带谐振器组是指一个或一个以上可控电磁耦合滤波单元；所述可控电磁耦合滤波单元由两个相互耦合的谐振器组成，所述每个谐振器的有效长度为所述可控电磁耦合微带开口环谐振器滤波器的半个工作波长；在同一个可控电磁耦合滤波单元中，每个谐振器一边的顶部或底部设有一个开口，两个谐振器上的开口位置同时位于谐振器的顶部或同时位于谐振器的底部，所述开口所在的边与两个谐振器的耦合边相邻，且两个开口的位置相对于两条耦合边的中心线中心对称，所述两条耦合边由高阻抗线构成。