[发明专利]一种具有五个传输零点的五阶介质波导滤波器

说明书

本发明涉及一种具有五个传输零点的五阶介质波导滤波器，包括五阶介质波导谐振器和PCB板，源通过输入馈线对第一谐振器馈电，负载通过输出馈线同时对第一谐振器和第五谐振器馈电，此外源和负载间也进行了耦合，使介质波导滤波器额外产生两个独立可控的传输零点，加上五阶介质波导滤波器构建的三个CT结构所产生的的三个传输零点，从而使本发明具备了五个传输零点。本发明将源和负载纳入CT结构的构建中，让源、负载对两个谐振器进行馈电，构成端口双馈电结构，同时源与负载也进行耦合。与现有同类介质波导滤波器相比，本发明能兼顾小型化的同时，产生额外的传输零点，拥有更好的带外抑制性能并且本发明具有更好的设计灵活度。

技术领域

本发明涉及通信设备组件技术领域，尤其涉及一种具有五个传输零点的五阶介质波导滤波器。

背景技术

滤波器是一种能够过滤掉无用信号并让有用信号通过的无源器件，在无线通信系统中有着广泛的应用，在射频收发前端，其性能的好坏也直接决定了整个通信系统的好坏。现代无线通信技术的飞速发展使得滤波器的作用显得越来越突出，同时对滤波器的性能也提出了更高的要求，小型化、高带外抑制已成为现代滤波器的发展趋势。介质波导滤波器是通过在一体成型的陶瓷结构表面金属化来实现的，可以很好地满足5G及未来移动通信系统的低损耗、小型化、轻量化等要求。随着5G以及万物互联的时代到来，频谱资源日益紧张，频段分配日趋复杂，空间电磁干扰也越来越严重，这就对滤波器的频率选择特性与带外噪声抑制能力提出了更高的要求。滤波器为了在带外某些频点/频带需要具有更大的抑制性能，传统方法是将多个谐振器级联，然而，这种方法不但会增加滤波器的电路尺寸，还会增加插入损耗。应用交叉耦合理论，在带外引入传输零点变成了更好的选择。根据交叉耦合理论，利用交叉耦合产生的传输零点最多和谐振器的个数相等，即五个谐振器组成的五阶滤波器理论上最多产生五个传输零点。然而，现有五阶介质波导滤波器只能产生三个传输零点。

基于此，如何在不增加五阶介质波导滤波器额外尺寸的基础上在有限频率内产生五个传输零点（理论极限）具有现实意义。因此，设计一种具有五个传输零点的五阶介质波导滤波器对提高滤波器的阻带抑制性能具有重大意义。

发明内容

本发明的目的在于，解决上述现有技术中的不足，本发明提出一种具有五个传输零点的五阶介质波导滤波器，该介质波导滤波器同时具有小型化、高带外抑制等优点。

为了实现本发明目的，本发明提供的具有五个传输零点的五阶介质波导滤波器，包括表面金属化的介质波导谐振器和具有输入输出馈线的PCB板，所述输入输出馈线用于对介质波导谐振器进行馈电，所述介质波导谐振器为五阶介质波导谐振器，包括从输入端到输出端依次排布并耦合的第一至第五谐振器；其特征在于：所述第一谐振器还与第五谐振器耦合，第二谐振器还分别与第四谐振器和第五谐振器耦合，使介质波导滤波器形成三个CT结构，以获得三个传输零点；负载通过所述输出馈线同时对第一谐振器和第五谐振器馈电，使负载、第一谐振器和第五谐振器三者间两两耦合，形成第四个CT结构，使波导滤波器获得第四个传输零点，该第四个传输零点通过第一谐振器与第五谐振器之间的耦合系数 M₁₅调节；源通过所述输入馈线对第一谐振器馈电，并且源与负载耦合，使源、负载和第一谐振器三者间两两耦合，形成第五个CT结构，使波导滤波器获得第五个传输零点，该第五个传输零点通过源与负载之间的耦合系数 M_SL和源与第一谐振器R1之间的耦合系数 M_S1调节。