[发明专利]基于非对称支节加载谐振器的双频带通滤波器

说明书

技术领域

本发明涉及移动通信、卫星通信以及微波通信等技术领域中射频滤波器，更具体地说，涉及一种基于非对称支节加载谐振器的双频带通滤波器。

背景技术

近年来随着各种无线通信标准的提出以及应用，例如GSM、WLAN、WiMAX等，多频带、多标准无线通信系统引起越来越广泛的关注。在可以工作在两个频带的无线通信系统中，双频带通滤波器成为不可缺少的关键器件，其作用是使必要的信号通过，将不必要的信号滤除，并且降低各通信频道之间的信号干扰，保证通信设备的正常工作，实现高质量的信号传输。

双频带通滤波器的实现方式有很多种，以下分别阐述比较常见的结构及其特点。

(1)利用两组单频率带通滤波器组合来设计双频带滤波器

这种实现方式由两组谐振器组成，采用公共的输入输出端口，每组谐振器产生一个通带。其特点是两个通带频率独立可控；缺点是空间体积大，不易集成，通带带宽不能独立控制。

(2)利用双模谐振器来设计双频带通滤波器，其中以阶梯阻抗谐振器设计双频带通滤波器为典型。

这种实现方式由两个双模谐振器组成，独立的输入输出端口，这一组谐振器产生两个通带。其特点是集成度高，工艺简单，空间体积小；缺点是两个频率相互关联，频率和带宽都难以独立控制。

(3)利用多模谐振器来设计双频带通滤波器，其中以多支节加载谐振器设计双频带通滤波器为典型。

这种实现方式由单个谐振器组成，独立的输入输出端口，谐振器产生多个谐振模式通过支节的控制从而形成两个通带。其特点是集成度高，空间体积小；缺点是频率相互关联，频率和带宽都难以独立控制。

双频带通滤波器的实现在一些专利中已经提到一些方法，如专利号为201010045836.5的一种带宽可控的双频段带通滤波器，由双频段谐振器和双频段导纳变换器组成，该双频段带通滤波器有输入端口、输出端口、两个双频段谐振器和一个双频段导纳变换器级联而成。其中的双频段谐振器由一个均匀阻抗谐振器和一个阶梯阻抗谐振器并联而成；双频段导纳变换器由一个中部加载开路支节的微带线构成。该发明采用新的结构解决了传统双频带通滤波器在导纳变换器上设计困难和调整困难。缺点是各通带工作频率相互影响，独立控制性差，并且耦合结构单一，通带带宽难以独立控制。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中的缺点与不足，提供一种基于非对称支节加载谐振器的双频带通滤波器，该双频滤波器具有结构紧凑并且各通带频率和通带带宽独立可控的特点，因此非常适合应用于多标准的多频通信系统，并克服现有双频带通滤波器的各通带频率和带宽难以独立控制的问题。

为了达到上述目的，本发明通过下述技术方案予以实现：一种基于非对称支节加载谐振器的双频带通滤波器，其特征在于：由输入端口、输出端口和两个相同的非对称的开路支节加载谐振器组成；输入端口由四段微带线组成叉子形，包括作为叉柄的微带线十一、作为两个叉端的微带线十三、微带线十四及作为两个叉端连接处的微带线十二，微带线十一用于与外界信号连接；输出端口与输入端口相同且呈镜像对称分布；所述第一非对称的开路支节加载谐振器由微带线一、微带线二、微带线三、微带线四和微带线五组成，微带线一设置在微带线十三和微带线十四中间且与微带线十三、微带线十四和微带线十二均设有间距，微带线二的一端连接微带线一，微带线二的另一端与微带线三垂直连接，微带线四的一端连接微带线一，微带线四的另一端与微带线五垂直连接，微带线三与微带线五的朝向相反，微带线二与微带线四平行且之间设有间距；输入端口与第一非对称的开路支节加载谐振器之间的间距用于馈入输入信号；所述第二非对称的开路支节加载谐振器与第一非对称的开路支节加载谐振器呈镜像对称分布，由微带线六、微带线七、微带线八、微带线九和微带线十组成；所述第一非对称的开路支节加载谐振器和第二非对称的开路支节加载谐振器之间设有间距；所述输出端口与第二非对称的开路支节加载谐振器之间的间距用于馈出输出信号。

在上述方案中，第一非对称的开路支节加载谐振器的微带线二和微带线四之间设置有间距，第二非对称的开路支节加载谐振器的微带线七和微带线九之间设置有间距，该间距可形成平行耦合，该耦合是一种混合耦合，存在电耦合和磁耦合多条路径，可以在两个通带之间产生两个传输零点，有效改善通带之间的阻带衰减。