[发明专利]一种由C形谐振对构成的微带滤波器

说明书

本发明涉及微波电路领域，公开了一种C形谐振对构成的微带滤波器，包括：N个C形谐振对，一个C形谐振对由两个C形谐振器构成，谐振对中两个C形谐振器开口相对，C形谐振对按照线性拓扑结构在一条直线上排列，C形谐振对队列中，第一个C形谐振对的左侧C形谐振器为输入谐振器，50欧姆馈线通过高阻抗线与之耦合；最后一个C形谐振对的右侧C形谐振器为输出谐振器，50欧姆馈线通过高阻抗线与之耦合，上述谐振对制作在介质基板表面。本发明中构成的滤波器拓扑简单，设计容易，极大的简化高带外抑制滤波器设计难度和结构实现难度；同时，滤波器的宽度方向相对较窄，十分利于在微波集成电路中应用。

技术领域

本发明涉及微波电路领域，尤其涉及一种由C形谐振对构成的微带滤波器。

背景技术

微波滤波器在微波集成电路中起到信号滤波的作用，微带滤波器由于体积小，易集成，在微波电路及产品中得到广泛使用。通常意义上，特定的应用场景会对滤波器的带外抑制提出特别的要求，为了达到需求的抑制度，实践中可选用不同的阶数结合不同的耦合类型以及拓扑结构实现较高的带外抑制。高阶数可以实现更高的带外抑制，缺点则是插入损耗会随阶数增加而增加。相同阶数下，不同的耦合类型和拓扑结构组合亦可用于提高滤波器的带外抑制，实践的理论基础为：利用不同的耦合类型和拓扑组合实现广义切比雪夫响应、准椭圆函数响应、椭圆函数响应，在通带附近引入传输零点，提高带外抑制。

工程实践中，上述技术最为基本的两个拓扑类型为CT结构和CQ结构，其基本结构如图1所示。拓扑结构中一个黑原点代表一个谐振器，线段代表耦合，虚线代表交叉耦合。通过在滤波器拓扑中设置该类基础结构，可快速灵活的在有限频点处引入传输零点，提高滤波器带外抑制。由CT结构构成的滤波器拓扑如图2所示，由CQ结构构成的滤波器拓扑如图3所示。虽然该方法对提高滤波器的带外抑制极为灵活，缺点则是常常需要使用复杂的拓扑结构，谐振器通常不在一条直线上排列，非相邻谐振器间需要引入交叉耦合，增加了设计综合难度和结构实现难度，滤波器在水平面内尺寸也相对较大。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：针对上述存在的问题，提供了一种由C形谐振对构成的微带滤波器，通过将C形谐振对按线形排列，实现广义切比雪夫响应，在通带两端各引入一个传输零点，简单线形拓扑即可实现高带外抑制，极大的简化高带外抑制滤波器设计难度和结构实现难度。

本发明采用的技术方案如下：一种由C形谐振对构成的微带滤波器，包括：N个C形谐振对，所述N为大于等于1的自然数；所述N个C形谐振对按线性拓扑结构在一条直线上排列成C形谐振对队列；所述C形谐振对队列两端设有输入谐振器和输出谐振器；所述输入谐振器通过高阻抗线与输入馈线连接，所述输出谐振器通过高阻抗线与输出馈线连接，实现滤波器外部耦合。

进一步的，所述C形谐振对由两个C形谐振器左右对称构成，所述C形谐振器两者之间形成电耦合。

进一步的，所述C形谐振对的结构包括两种，一种为两个C形谐振器开口相对形成的结构，另一种为两个C形谐振器开口背向形成的结构。

进一步的，所述输入谐振器为C形谐振对队列中的最左侧C形谐振器，所述输出谐振器为C形谐振对队列中的最右侧C形谐振器。

进一步的，所述C形谐振对设置在基板20上。

进一步的，所述基板材料采用有机基板、无机基板、高阻硅、化合物半导体、超导材料中的任意一种。

进一步的，所述输入馈线和输出馈线都采用50欧姆阻抗线，所述50欧姆阻抗线通过Z形走线将信号输入、信号输出位置设置在滤波器宽度方向的正中间。

进一步的，所述N为大于1的奇数时，C形谐振对个数为奇数，形成的电耦合为奇数，磁耦合为偶数，滤波器获得广义切比雪夫响应。

进一步的，所述C形谐振对队列中的C形谐振对与相邻放置的C形谐振对之间形成磁耦合。