CN206461069U - 一种多传输零点滤波器 - Google Patents

Abstract

本实用新型实施例提供了一种多传输零点滤波器，包括从滤波器的信号输入端到信号输出端的信号传输路径；沿着信号传输路径设置的至少三个谐振器，其中，至少有两对相邻的谐振器之间以混合耦合方式相互连接，以便在滤波器的信号输入端和信号输出端之间产生至少两个传输零点。本申请提供的多传输零点滤波器通过至少两对相邻的谐振器之间以混合耦合的方式连接，使得滤波器能够产生至少两个传输零点，也就是说，使得滤波器能够在通带的低端和/或高端产生至少两个传输零点，在有效提高滤波器的矩形度的同时，又不需要增加额外的附加耦合结构，大大缩小了滤波器的体积。

Description

一种多传输零点滤波器

技术领域

本实用新型涉及射频微波通信及雷达技术领域，尤其涉及一种多传输零点滤波器。

背景技术

滤波器可以对特定频率的频点或者该频点以外的频率进行有效滤除，得到一个特定频率的信号，或消除一个特定频率后的信号，其主要起到频率控制的作用，即抑制频带外的噪声，消除无用信号以减小无用信号对有用信号产生的干扰。

涉及频率发射和接收的产品一般都需要滤波器，且随着雷达及无线通信领域的迅速发展，对滤波器频率控制能力的要求越来越高，为了提高滤波器抑制噪声的性能，需要实现多传输零点滤波，目前的滤波器在实现多传输零点滤波时，通常采用额外的附加耦合结构，导致滤波器的结构复杂，体积大。

实用新型内容

本实用新型的实施例提供了一种多传输零点滤波器，在不需要额外的附加耦合结构的情况下，实现了滤波器的多传输零点滤波，有效提高了滤波器的矩形度，且滤波器具有结构简单，体积小的优势。

为达到上述目的，本实用新型的实施例提供的多传输零点滤波器包括从滤波器的信号输入端到信号输出端的信号传输路径；沿着信号传输路径设置的至少三个谐振器，其中，至少有两对相邻的谐振器之间以混合耦合的方式相互连接，用于在信号输入端和信号输出端之间产生至少两个传输零点。

可选地，上述的谐振器包括谐振杆和接地孔，谐振杆设置在滤波器的介质基板的表面，通过接地孔和介质基板的背面连接。

可选地，相邻的谐振器之间以混合耦合的方式相互连接具体为：相邻的谐振器之间的连接电路等效于由容性元件和感性元件组成的耦合电路。

可选地，至少两对以混合耦合方式连接的相邻谐振器之间是以感性耦合为主的混合耦合方式。

可选地，至少两对以混合耦合方式连接的相邻谐振器之间是以容性耦合为主的混合耦合方式。

可选地，谐振器的一端短路，另一端通过电容接地。

可选地，在滤波器的信号输入端一侧设置有输入馈电电路，且谐振器通过输入馈电电路和滤波器的信号输入端相连接，在滤波器的输出端一侧设置有输出馈电电路，且谐振器通过输出馈电电路和信号输出端相连接。

综上，本申请提供的多传输零点滤波器在信号输入端到信号输出端的信号传输路径上设置至少三个谐振器，且至少两对相邻的谐振器之间通过混合耦合的方式连接，而该混合耦合的方式可以在滤波器的信号输入端和信号输出端之间产生传输零点，即可以抑制滤波器通带外频率，在有效提高滤波器的矩形度的同时，又不需要增加额外的附加耦合结构，大大缩小了滤波器的体积。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1A为本实用新型实施例提供的一种多传输零点滤波器的等效电路图之一；

图1B为本实用新型实施例提供的一种多传输零点滤波器的等效电路图之二；

图2A为本实用新型实施例提供的多传输零点滤波器的电路图之一；

图2B为本实用新型实施例提供的与图2A对应的滤波器的平面结构图；

图2C为本实用新型实施例提供的与图2A对应的滤波器的立体结构图；

图3为本实用新型实施例提供的多传输零点滤波器的电路图之二；

图4为本实用新型实施例提供的多传输零点滤波器的电路图之三。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

滤波器在信号的发射与接收中起着关键作用，其性能的好坏对通信***有着非常大的影响。现有技术中为了实现多传输零点滤波，采用了额外的附加耦合结构，导致滤波器的体积过大，为了避免滤波器体积过大，本申请提供了一种结构简单紧凑，尺寸小的多传输零点滤波器。

图1A和图1B均可以作为本申请实施例中滤波器的等效电路图，如图1A和图1B所示，本申请提供的多传输零点滤波器包括信号输入端IN到信号输出端OUT的信号传输路径，沿着信号传输路径设置的至少三个谐振器，图1A和图1B中的滤波器就包括至少三个谐振器，如图中所示的谐振器1，谐振器2，谐振器N-1以及谐振器N，其中，至少有两对相邻的谐振器之间以混合耦合的方式相互连接，以在滤波器的信号输入端和信号输出端之间产生至少两个传输零点。

需要说明的是，本申请实施例所描述的滤波器中，相邻的谐振器之间的混合耦合方式可以是感性耦合为主，也可以是容性耦合为主，其中，感性耦合为主也就是说当以混合耦合方式连接时表现为感性耦合，容性耦合为主即当以混合耦合方式连接时表现为容性耦合。如图2A中所示，谐振器7和谐振器8之间的混合耦合方式就表现为感性耦合，此处可以用电感元件表示，但是需要说明的是，这里用电感元件表示的是谐振器7和谐振器8之间的混合耦合方式表现为感性耦合，而不表示谐振器7和谐振器8之间通过电感元件连接，谐振器9和谐振器10之间的连接与谐振器7和谐振器8之间的连接类似。而谐振器3和谐振器7之间，谐振器8和谐振器9之间，谐振器10和谐振器11之间的连接等效于容性元件和感性元件组成的耦合电路，此时相邻的谐振器之间的混合耦合方式可能表现为感性耦合，也可能表现为容性耦合，也可能既不表现为感性耦合，也不表现为容性耦合，当然，如果相邻的谐振器之间是感性耦合为主或者容性耦合为主很明确的话，也可以直接如谐振器7和谐振器8之间那样用电感元件表示或者用电容元件表示(图中未示出)。但是在本申请实施例中的滤波器中，必须满足至少两个相邻的谐振器之间的混合耦合方式表现为容性耦合和/或感性耦合为主。

本申请所描述的滤波器中，谐振器之间的等效电路图就是如图1A和图1B中所示的L₁和C₁，……L_N-1和C_N-1并联组成的耦合电路，在图1A和图1B所示的滤波器中，相邻的谐振器之间通过耦合电路以混合耦合的方式相互连接，该耦合电路起着陷波器的作用，当相邻的谐振器之间的混合耦合方式表现为感性耦合时，该电路的谐振频率处于滤波器通带的高端，就会在滤波器通带的高端产生传输零点，当谐振器之间的混合耦合方式表现为容性耦合时，该电路的谐振频率处于滤波器通带的低端，就会在滤波器的低端产生传输零点，而本申请在至少两对相邻的谐振器之间设置了陷波器，由于陷波器能够产生滤波器通带的低端或者高端的谐振频率，因而能在滤波器通带的高端和/或低端产生至少两个传输零点，即可能在滤波器通带的低端产生至少两个传输零点，可能在滤波器通带的高端产生至少两个传输零点，也可能在滤波器通带的低端产生至少一个传输零点并在通带的高端产生至少一个传输零点，因此，本申请提供的方案通过设置高低端阻带的方式有效提高了滤波器的矩形度。

可选地，在滤波器的信号输入端的一侧可以设置输入馈电电路，如图1A和图1B中的K1，该馈电电路K1可以等效于由感性元件L₀和容性元件C₀并联组成的电路，滤波器的信号输入端IN通过该馈电电路K1与谐振器1相连接。需要说明的是，输入馈电电路K1有容性耦合，感性耦合，及容性感性混合耦合三种馈电形式。如图2A和图4中的滤波器，在信号输入端的一侧采用的就是容性耦合的馈电形式，而在图3中采用的是感性耦合的馈电形式。如图1A和图1B所示，谐振器1通过该输入馈电电路K1与滤波器的信号输入端IN相连接。

可选地，在滤波器的信号输出端一侧也可以设置输出馈电电路K2，该馈电电路K2可以等效于由感性元件L₀₀和容性元件C₀₀并联组成的电路，滤波器的信号输出端OUT通过该馈电电路K2与谐振器N相连。需要说明的是，输出馈电电路K2也有容性耦合，感性耦合，及容性感性混合耦合三种馈电形式。如图1A和图1B所示，谐振器N通过该输出馈电电路K2与滤波器的信号输出端OUT相连接。

下面以包括6个谐振器的滤波器为例对本申请进行描述，图2A为该滤波器的电路图，在该电路图中，谐振器的一端短路，另一端通过电容接地。图2B为该滤波器的平面结构图，图2C为该滤波器的立体结构图。滤波器一般都包括上层微带结构，中间介质基板和底层金属底板，图2B所示为在介质基板上构建的滤波器结构模型，如图2B和图2C所示，滤波器由输入传输线1，输入耦合电容2，输出传输线13，输出耦合电容12和谐振器3，谐振器7，谐振器8，谐振器9，谐振器10，谐振器11共6个谐振器组成。

输入传输线1的输入端为滤波器的信号输入端，输入传输线1的输出端通过输入耦合电容2与谐振器3相连。需要说明的是，此处的输入耦合电容2可以起到输入馈电电路的作用。本申请中的谐振器包括谐振杆和接地孔，谐振杆设置在滤波器的介质基板的表面，通过接地孔与介质基板的背面连接。如谐振器3,包括谐振杆4和接地孔5，如图2B所示，谐振杆4设置在介质基板的表面，通过接地孔5和介质基板的背面相连。

另外，虽然图2B和图2C中所示的谐振器3和谐振器7之间，谐振器8和谐振器9之间，谐振器10和谐振器11之间是在非接地孔端之间的距离较小，即开路端之间的距离小于接地孔端之间的距离，但是实际操作中，并不对两个谐振器的开路端之间的距离和接地孔端之间的距离作具体限定，也可以是开路端之间的距离大于接地孔端之间的距离，也可以是开路端之间的距离等于接地孔端之间的距离，只要满足相邻的谐振器之间通过混合耦合的方式连接时，能够在滤波器的信号输入端和信号输出端之间产生传输零点即可。如图2B和图2C所示，谐振器3通过混合耦合的方式与谐振器7相连；谐振器7通过感性耦合为主的耦合方式与谐振器8相连，谐振器8和谐振器9通过混合耦合的方式相连；谐振器9通过感性耦合为主的耦合方式与谐振器10相连，谐振器10和谐振器11通过混合耦合的方式相连；谐振器11经输出耦合电容12和输出传输线13相连。谐振器3和谐振器7之间，谐振器8和谐振器9之间，谐振器10和谐振器11之间的连接电路等效于由感性元件和/或容性元件组成的电路，通过这些电路和谐振器的相互配合，使得谐振器之间呈现感性耦合为主或者容性耦合为主，进而使电路的频率位于滤波器通带的高端或/和低端，从而在滤波器通带的高端或/和低端产生传输零点，对滤波器通带外的频率起到抑制作用，提高滤波器的矩形度。

综上，本申请提供的多传输零点滤波器在信号输入端到信号输出端的信号传输路径上设置至少三个谐振器，且至少两对相邻的谐振器之间通过混合耦合的方式实现了高低端阻带，具有多个传输零点，在有效提高滤波器的矩形度的同时，又不需要增加额外的附加耦合结构，大大缩小了滤波器的体积。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的***，装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个***，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本实用新型各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独处理，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用硬件加软件功能单元的形式实现。

上述以软件功能单元的形式实现的集成的单元，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。上述软件功能单元存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本实用新型各个实施例方法的部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(Read-Only Memory，简称ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory，简称RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种多传输零点滤波器，其特征在于，包括：

从所述滤波器的信号输入端到信号输出端的信号传输路径；

沿着所述信号传输路径设置的至少三个谐振器，其中，至少有两对相邻的所述谐振器之间以混合耦合方式相互连接，用于在所述信号输入端和所述信号输出端之间产生至少两个传输零点。

2.根据权利要求1所述的多传输零点滤波器，其特征在于，所述谐振器包括谐振杆和接地孔，所述谐振杆设置在所述滤波器的介质基板的表面，通过所述接地孔和所述介质基板的背面连接。

3.根据权利要求1所述的多传输零点滤波器，其特征在于，至少有两对相邻的所述谐振器之间以混合耦合方式相互连接具体为：

相邻的所述谐振器之间的连接电路等效于由容性元件和感性元件组成的耦合电路。

4.根据权利要求1所述的多传输零点滤波器，其特征在于，至少两对以混合耦合方式连接的相邻谐振器之间是感性耦合为主的混合耦合方式。

5.根据权利要求1所述的多传输零点滤波器，其特征在于，至少两对以混合耦合方式连接的相邻谐振器之间是容性耦合为主的混合耦合方式。

6.根据权利要求1所述的多传输零点滤波器，其特征在于，所述谐振器的一端短路，另一端通过电容接地。

7.根据权利要求1所述的多传输零点滤波器，其特征在于，所述信号输入端的一侧设置有输入馈电电路。

8.根据权利要求7所述的多传输零点滤波器，其特征在于，所述谐振器通过所述输入馈电电路和所述信号输入端相连接。

9.根据权利要求2所述的多传输零点滤波器，其特征在于，所述信号输出端的一侧设置有输出馈电电路。

10.根据权利要求9所述的多传输零点滤波器，其特征在于，所述谐振器通过所述输出馈电电路和所述信号输出端相连接。