[发明专利]电滤波器结构

说明书

一种电滤波器结构，用于以频率选择的方式将电信号从第一端口转发到第二端口，其中，该滤波器是边缘耦合滤波器，该滤波器包括：串联耦合的多个耦合线段，至少包括第一耦合线段和最后的耦合线段；其中，第一端口使用第一传输线与耦合线段中的第一耦合线段连接；其中，第二端口使用第二传输线与最后的耦合线段连接；其中，该电滤波器包括开路短截线；其中开路短截线的长度被选择为使得开路短截线的电长度在+/‑20％的公差内等于具有滤波器通带中心频率的两倍频率的信号波长的四分之一。

技术领域

根据本发明的实施例涉及一种电滤波器结构，该电滤波器结构用于以频率选择的方式将电信号从第一滤波器端口转发到第二滤波器端口。根据本发明的一些实施例涉及边缘耦合滤波器。

背景技术

电滤波器结构用于许多应用中。例如，电滤波器结构可以被实现为充当低通滤波器、带通滤波器或高通滤波器。在下文中，将简要介绍滤波器的设计。

边缘耦合滤波器(ECF，有时也称为“平行耦合滤波器”)是经典的微波滤波器结构。在下文中，使用附图描述工作原理和设计过程。图8示出了作为N+1＝4的等效电路的ECF的示例的示意性电学原理图。此外，图9示出了可能的印刷电路实现的布局的示例的示意图。

ECF由N+1(N是滤波器的级数)个级联耦合线段(CLS)组成，每个级联在滤波器的中心频率(f₀)处为λ/4长。等效地，滤波器可以看作是N个λ/2谐振器(从开路到开路)，它们彼此耦合并且以λ/4耦合到如图8和9所示的输入/输出(P1，P2)。滤波器结构是对称的，因为第N+1耦合线与第1耦合线相同，第N耦合线与第二耦合线相同，依此类推。这种滤波器特别适合于印刷实现：如图9所示的微带或带状线。

适当地实现ECF存在一些限制，例如，ECF的一个限制是第一耦合线段和最后的耦合线段需要紧密耦合。除非使用修改的结构，否则这将阻止宽带滤波器的实现。一个可能的修改包括利用与第一和最后的λ/2谐振器的直接(或“抽头”)耦合取代平行耦合线机制。例如，图10示出了示意性抽头式边缘耦合滤波器(TECF)100。图11示出了TECF 100的可能的微带布局，其中，微带布局在线，图12示出了TECF 200的微带布局的另一图示，其中，开路短截线被旋转90度。如图11所示，TECF 100包括串联耦合的多个耦合线段(CLS)、第一端口(输入端口)P1(使用第一传输线110与CLS(表示为CLS 2)连接)、以及第二端口(输出端口)(使用第二传输线112与CLS(表示为CLS 3)连接)。第一传输线110具有第一开路短截线120，第二传输线112具有第二开路短截线122。如图11所示，第一传输线110具有长度l_1A和阻抗Z_0A，并且第一开路短截线具有长度l_1A和阻抗Z_0A。此外，第二传输线112具有长度l_1A和阻抗Z_0A，并且第二开路短截线122具有长度l_1A和阻抗Z_0A。通常，在通带中心频率f₀处确定Z_0A＝Z_0B，l_1A+l_1B≈λ/4(即，电长度l_1A+l_1B几乎等于信号频率的波长的四分之一)。此外，选择Z_0A＝Z_0B，使得耦合元件的宽度等于相邻CLS之一的宽度。除了开路短截线的位置以外，图12的TECF 200具有与图11的TECF 100类似的构造。

图13示出了边缘耦合滤波器响应的示例，即，示出了三种不同ECF的响应。线表示图8中所示的传统理想ECF的响应，虚线表示图9中所示的传统微带布局ECF的响应，双点划线表示图11或12中所示的微带布局TECF的响应。这三个滤波器具有位于3f₀(即中心频率的三倍)的次级通/带区域。

如图13所示，EGF和TECF都在2f₀(在示例中为20GHz)附近的区域中都出现了不需要的杂散带，这在理想情况下是不存在的。这是由于：