串聯(lián)型單側(cè)橢圓函數(shù)傳輸線濾波器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提出的一種串聯(lián)型單側(cè)橢圓函數(shù)傳輸線濾波器電路，由輸入輸出傳輸線、串聯(lián)十字接頭、短路傳輸線枝節(jié)、級(jí)聯(lián)傳輸線節(jié)和串聯(lián)傳輸線節(jié)等傳輸線元件構(gòu)成分布參數(shù)網(wǎng)絡(luò)，第一串聯(lián)十字接頭(2)與第二串聯(lián)十字接頭(7)相對(duì)排列，二者相對(duì)的端口之間通過(guò)級(jí)聯(lián)傳輸節(jié)(3)連接，二者的兩個(gè)同側(cè)端口通過(guò)串聯(lián)傳輸線節(jié)(4)連接；第一串聯(lián)十字接頭(2)另兩個(gè)端口分別連接輸入傳輸線(1)和第一短路傳輸線枝節(jié)(5)，第二串聯(lián)十字接頭(7)的另兩個(gè)端口分別連接輸出傳輸線(8)和第二短路傳輸線枝節(jié)(6)。恰當(dāng)設(shè)計(jì)濾波器中各傳輸線元件參數(shù)實(shí)現(xiàn)單側(cè)橢圓函數(shù)傳輸特性。本發(fā)明適合于微波和毫米波頻段中等以下帶寬、低損耗、高選擇性濾波器。
【專利說(shuō)明】串聯(lián)型單側(cè)橢圓函數(shù)傳輸線濾波器

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種廣泛應(yīng)用于微波毫米波頻段通信、雷達(dá)和測(cè)量?jī)x器等系統(tǒng)中，用來(lái)控制信號(hào)的頻率響應(yīng)，阻斷無(wú)用信號(hào)頻率分量傳輸，使有用的信號(hào)頻率分量幾乎無(wú)衰減地通過(guò)的濾波器。

【背景技術(shù)】
[0002]濾波器是微波電路與系統(tǒng)中廣泛應(yīng)用的無(wú)源電路，用于實(shí)現(xiàn)特定的選頻特性，濾波器按傳輸特性可分為高通、低通、帶通和帶阻等類型，濾波器的通帶插入損耗、阻帶抑制度等性能對(duì)電路的性能指標(biāo)有很大的影響。隨著頻率資源日益緊張，頻譜的日益擁擠，無(wú)線電系統(tǒng)對(duì)濾波器的選頻特性提出了更高的要求，要求具有更陡峭的過(guò)渡帶衰減特性(或高矩形系數(shù))、通帶低插入損耗、平坦的通帶群時(shí)延、較大的阻帶帶寬和阻帶抑制度等特性，并且隨著系統(tǒng)小型化要求的提高，需要盡可能實(shí)現(xiàn)濾波器的小型化和集成化。
[0003]為了便于利用網(wǎng)絡(luò)綜合技術(shù)來(lái)設(shè)計(jì)濾波器，傳統(tǒng)的方法是利用特定的函數(shù)逼近所需的濾波器傳輸特性，并通過(guò)網(wǎng)絡(luò)綜合實(shí)現(xiàn)特定傳輸函數(shù)。常用來(lái)逼近濾波器傳輸特性的函數(shù)類型有最大平坦型、切比雪夫型和橢圓函數(shù)型，其中橢圓函數(shù)型傳輸函數(shù)在濾波器的阻帶有限頻率處具有傳輸零點(diǎn)和極點(diǎn)，并因此改善帶通濾波器的帶外抑制性能。橢圓函數(shù)濾波器結(jié)構(gòu)緊湊，比切比雪夫?yàn)V波器有更好的過(guò)渡特性和更高的帶外抑制度，能實(shí)現(xiàn)優(yōu)越的選頻性能。但電路實(shí)現(xiàn)復(fù)雜，通常采用在不相鄰的諧振腔間引人交叉耦合方式來(lái)實(shí)現(xiàn)。雖然對(duì)這種帶有交叉耦合的濾波器的綜合和設(shè)計(jì)已有廣泛研究，但是其加工和調(diào)試難度均較大，限制了其工程應(yīng)用 。
[0004]為了實(shí)現(xiàn)工作頻帶附近的良好頻率選擇特性，目前主要采用帶通濾波器和帶阻濾波器，然而具有陡峭過(guò)渡帶衰減特性的帶通濾波器一般需要多級(jí)濾波器，多級(jí)濾波器是由一系列相互耦合的諧振器構(gòu)成，其插入損耗較大，帶內(nèi)群時(shí)延及其波動(dòng)增大，同時(shí)體積較大。多級(jí)帶阻濾波器具有同樣缺點(diǎn)。采用單個(gè)高Q值諧振回路的濾波器可以實(shí)現(xiàn)較低插入損耗，但這種單回路濾波器帶寬較窄，很難滿足實(shí)際應(yīng)用要求。
[0005]在濾波器的很多應(yīng)中，更關(guān)注的系統(tǒng)工作頻段附近的選頻特性，并且濾波器低插入損耗和小型化要求更為重要，典型的應(yīng)用包括作為預(yù)選器、雙工器或多工器、用于抑制發(fā)射信號(hào)特定雜波分量的濾波器和用于在接收前端抑制發(fā)射泄漏的濾波器。在多數(shù)情況下，這些濾波器只要求在通帶的單側(cè)具有陡峭的過(guò)渡帶特性，適中的通帶和阻帶寬度，但要求插損盡量低，以降低系統(tǒng)損耗，同時(shí)應(yīng)當(dāng)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單和小型化特點(diǎn)，便于加工實(shí)現(xiàn)和系統(tǒng)集成應(yīng)用。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的是針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)存在的不足之處和應(yīng)用需求，提供一種電路形式簡(jiǎn)單，易于集成化，小型化，通帶及阻帶帶寬適中，易于實(shí)現(xiàn)通帶內(nèi)低插入損耗，具有優(yōu)良頻率選擇性的單側(cè)橢圓函數(shù)傳輸特性傳輸線濾波器。
[0007]為達(dá)到以上目的，本發(fā)明提出一種串聯(lián)型單側(cè)橢圓函數(shù)傳輸線濾波器，包括輸入輸出傳輸線、串聯(lián)十字接頭、短路傳輸線枝節(jié)、級(jí)聯(lián)傳輸線節(jié)和串聯(lián)傳輸線節(jié)等傳輸線元件，其特征在于:所述傳輸線元件均采用包括平行雙線在內(nèi)的各種高頻傳輸線形式，所述串聯(lián)十字接頭是一種四端口傳輸線元件，其功能為實(shí)現(xiàn)任意四條同類型傳輸線串聯(lián)連接；濾波器電路中，輸入輸出傳輸線、串聯(lián)十字接頭、短路傳輸線枝節(jié)、級(jí)聯(lián)傳輸線節(jié)和串聯(lián)傳輸線節(jié)傳輸線元件構(gòu)成分布參數(shù)網(wǎng)絡(luò)，其中，第一串聯(lián)十字接頭2與第二串聯(lián)十字接頭7相對(duì)排列，二者相對(duì)的端口之間通過(guò)級(jí)聯(lián)傳輸節(jié)3連接，二者的兩個(gè)同側(cè)端口通過(guò)串聯(lián)傳輸線節(jié)4連接；第一串聯(lián)十字接頭2另兩個(gè)端口分別連接輸入傳輸線I和第一短路傳輸線枝節(jié)5，第二串聯(lián)十字接頭7的另兩個(gè)端口分別連接輸出傳輸線8和第二短路傳輸線枝節(jié)6。具有上述連接關(guān)系的分布參數(shù)二端口網(wǎng)絡(luò)具有多重諧振特性，適當(dāng)設(shè)計(jì)傳輸線元件參數(shù)，該網(wǎng)絡(luò)在濾波器工作頻帶內(nèi)將產(chǎn)生一組非零有限頻率傳輸零點(diǎn)和一組非零有限頻率反射零點(diǎn)，二者在在頻率軸上鄰接但不交疊，從而具有單側(cè)橢圓函數(shù)濾波特性。
[0008]本發(fā)明相比于現(xiàn)有技術(shù)具有如下有益效果:
濾波器電路形式簡(jiǎn)單，工作頻率可達(dá)毫米波頻段以上，易于實(shí)現(xiàn)集成化。本發(fā)明提出的濾波器只涉及基本的傳輸線元件，具有優(yōu)良的高頻性能，濾波電路能夠準(zhǔn)確建模和仿真，易于設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)。對(duì)所用的傳輸線元件的傳輸線形式?jīng)]有限制；串聯(lián)十字接頭可以采用兩個(gè)串聯(lián)T型接頭級(jí)聯(lián)等各種變形形式；濾波器中短路傳輸線枝節(jié)可以采用電長(zhǎng)度增減90°的開(kāi)路傳輸線枝節(jié)形式；傳輸線元件可以采用直線、折線、螺旋形線或其組合形式，以及采用多層介質(zhì)基片集成傳輸線并通過(guò)層間互聯(lián)等形式，可以縮小濾波器體積尺寸。同時(shí)，濾波器電路只采用傳輸線元件，傳輸線元件具有寄生參數(shù)小、低損耗和高頻特性優(yōu)良的特點(diǎn)，使得電路能應(yīng)用于實(shí)現(xiàn)毫米波頻段以上的低損耗濾波器。因此，濾波器工作頻率可達(dá)毫米波以上頻段。濾波器可采用平面?zhèn)鬏斁€形式，易于加工制作和實(shí)現(xiàn)濾波器集成化。
[0009]濾波器具有單側(cè)橢圓函數(shù)濾波特性、適中的帶寬和通帶內(nèi)低插入損耗。和本發(fā)明通過(guò)傳輸線元件構(gòu)成具有多重諧振特性的對(duì)稱二端口分布參數(shù)網(wǎng)絡(luò)，其傳輸系數(shù)截止頻率f。在短路傳輸線枝節(jié)的諧振頻率f；附近。通過(guò)選擇各傳輸線元件的阻抗和電長(zhǎng)度參數(shù)，可產(chǎn)生兩個(gè)以上頻率均低于或高于f。的非零有限頻率反射零點(diǎn)，并在其附近頻帶形成濾波器通帶；同時(shí)產(chǎn)生兩個(gè)以上頻率均高于或低于f。的非零有限頻率傳輸零點(diǎn)，并在其附近頻帶形成濾波器阻帶，從而實(shí)現(xiàn)f。附近單側(cè)橢圓函數(shù)低通或高通濾波特性。由于通帶和阻帶分別具有兩個(gè)以上反射零點(diǎn)和傳輸零點(diǎn)，因而具有10%?20%的通帶和阻帶帶寬。同時(shí)，由于本發(fā)明的濾波器電路沒(méi)有復(fù)雜的耦合結(jié)構(gòu)，所采用的簡(jiǎn)單傳輸線元件本身又具有低損耗特性，因此易于實(shí)現(xiàn)通帶內(nèi)低插入損耗。
[0010]濾波器易于實(shí)現(xiàn)小型化。其物理結(jié)構(gòu)非常緊湊，電路面積小于具有同樣選擇性和相同傳輸線形式的交指濾波器的1/4，也比其它橢圓函數(shù)濾波器緊湊。
[0011]這種濾波器具有優(yōu)良的選擇性，阻帶中的衰減極點(diǎn)和通帶的傳輸極點(diǎn)可以分別控制，在截止頻率附近可實(shí)現(xiàn)十分陡峭的選頻特性曲線。這種濾波器具有10-20%的適中的通帶和阻帶帶寬，帶內(nèi)插入損耗小，適合于微波和毫米波頻段中等以下帶寬、低損耗、高選擇性濾波器。
[0012]測(cè)試結(jié)果與仿真結(jié)果的良好吻合驗(yàn)證了這種濾波器電路的正確性與有效性。測(cè)試表明:這種濾波器既能滿足小型化的要求，又具有陡峭過(guò)渡帶衰減特性和適中的通帶及阻帶帶寬，同時(shí)具有通帶插入損耗低等優(yōu)良的濾波特性。基于以上原因，該濾波器特別適合應(yīng)用于小型化、集成化雙工器、預(yù)選器和發(fā)射信號(hào)近端雜散抑制濾波器等高選擇性、低損耗濾波器。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0013]圖1是本發(fā)明串聯(lián)型單側(cè)橢圓函數(shù)傳輸線濾波器電路示意圖。
[0014]圖2是采用矩形波導(dǎo)傳輸線的串聯(lián)型單側(cè)橢圓函數(shù)傳輸線濾波器的反射與傳輸特性曲線示意圖。
[0015]圖中:1輸入傳輸線，2第一串聯(lián)十字接頭，3級(jí)聯(lián)傳輸線節(jié)，4串聯(lián)傳輸線節(jié)，5第一短路傳輸線枝節(jié)，6第二短路傳輸線枝節(jié)，7第二串聯(lián)十字接頭，8輸出傳輸線。

【具體實(shí)施方式】
[0016]參閱圖1。在以下描述的實(shí)施例中，串聯(lián)型單側(cè)橢圓函數(shù)傳輸線濾波器由輸入輸出傳輸線、串聯(lián)十字接頭、短路傳輸線枝節(jié)、級(jí)聯(lián)傳輸線節(jié)、串聯(lián)傳輸線節(jié)等6個(gè)基本傳輸線元件構(gòu)成，圖1中各傳輸線均采用了雙線形式表示，具體電路實(shí)現(xiàn)可以采用包含雙導(dǎo)體傳輸線在內(nèi)的各種高頻傳輸線形式，所述傳輸線元件均采用包括平行雙線在內(nèi)的各種高頻傳輸線形式，所述串聯(lián)十字接頭是一種四端口傳輸線元件，其功能為實(shí)現(xiàn)任意四條同類型傳輸線串聯(lián)連接；濾波器電路中，輸入輸出傳輸線、串聯(lián)十字接頭、短路傳輸線枝節(jié)、級(jí)聯(lián)傳輸線節(jié)和串聯(lián)傳輸線節(jié)傳輸線元件構(gòu)成分布參數(shù)網(wǎng)絡(luò)，其中，第一串聯(lián)十字接頭2與第二串聯(lián)十字接頭7相對(duì)排列，二者相對(duì)的端口之間通過(guò)級(jí)聯(lián)傳輸節(jié)3連接，二者的兩個(gè)同側(cè)端口通過(guò)串聯(lián)傳輸線節(jié)4連接；第一串聯(lián)十字接頭2另兩個(gè)端口分別連接輸入傳輸線I和第一短路傳輸線枝節(jié)5，第二串聯(lián)十字接頭7的另兩個(gè)端口分別連接輸出傳輸線8和第二短路傳輸線枝節(jié)6。
[0017]在圖1所示電路中，輸入信號(hào)從輸入傳輸線I饋入第一串聯(lián)十字接頭2，由于阻抗失配，部分在此處被反射回輸入傳輸線，剩余信號(hào)分成兩路傳輸，一路經(jīng)串聯(lián)傳輸線節(jié)4，另一路經(jīng)由級(jí)聯(lián)傳輸線節(jié)3，兩路信號(hào)在第二串聯(lián)十字接頭7合成，并同時(shí)有部分信號(hào)因失配再次被反射，剩余合成信號(hào)從輸出傳輸線8輸出。第一短路傳輸線枝節(jié)5、第二短路傳輸線枝節(jié)6用于調(diào)整輸入和輸出端反射信號(hào)幅度和相位。
[0018]初始參數(shù)可選擇如下:在給定的濾波器截止頻率f。上，級(jí)聯(lián)傳輸線節(jié)3具有小于180°的電長(zhǎng)度，串聯(lián)傳輸線節(jié)4具有大于270°但小于360°的電長(zhǎng)度，第一短路傳輸線枝節(jié)5和第二短路傳輸線枝節(jié)6相同，且電長(zhǎng)度均大于180°但小于360°。通過(guò)在以上范圍內(nèi)選擇傳輸線元件電長(zhǎng)度，并設(shè)計(jì)適當(dāng)?shù)膫鬏斁€元件特性阻抗，濾波器可以實(shí)現(xiàn)f。附近的單側(cè)橢圓函數(shù)傳輸特性。
[0019]在濾波器電路中，第一短路傳輸線枝節(jié)5，第二短路傳輸線枝節(jié)6參數(shù)相同，在傳輸零點(diǎn)頻率fsl上電長(zhǎng)度均達(dá)到270°，等效為串聯(lián)開(kāi)路，形成一個(gè)傳輸零點(diǎn)。輸入信號(hào)從輸入傳輸線I饋入第一串聯(lián)十字接頭2，部分信號(hào)在此處被反射，其余信號(hào)分成兩路傳輸，一路經(jīng)串聯(lián)傳輸線節(jié)4，另一路經(jīng)由級(jí)聯(lián)傳輸線節(jié)3，在頻率傳輸零點(diǎn)fs2上，這兩條路徑的傳輸系數(shù)幅度相等、相位相反，傳輸后的兩路信號(hào)在第二串聯(lián)十字接頭7處相互抵消，產(chǎn)生第二個(gè)傳輸零點(diǎn)。
[0020]輸入信號(hào)頻率低于傳輸零點(diǎn)fsl時(shí)，第一短路傳輸線枝節(jié)5和第二短路傳輸線枝節(jié)6電長(zhǎng)度在180°?270°之間，等效為感性串聯(lián)電抗，而級(jí)聯(lián)傳輸線節(jié)3和串聯(lián)傳輸線節(jié)4組合后等效為并聯(lián)電容，這四個(gè)元件組合形成T型低通網(wǎng)絡(luò)，可等效為一個(gè)右手傳輸線節(jié)。適當(dāng)選擇傳輸線參數(shù)，在小于傳輸零點(diǎn)fsl的至少兩個(gè)非零頻率fpl、fp2上使該右手傳輸線節(jié)阻抗與輸入傳輸線I和輸出傳輸線8匹配，形成兩個(gè)反射零點(diǎn)，并使得fpl〈fp2〈fs2<fsl，在fpl、fp2附近頻帶形成濾波器通帶，在fsl、fsl的附近頻帶形成濾波器阻帶，通帶和阻帶在接近fsl的截止頻率f。上鄰接，從而使濾波器具有f。附近的單側(cè)橢圓函數(shù)傳低通輸特性。
[0021]輸入信號(hào)頻率高于傳輸零點(diǎn)fsl時(shí)，第一短路傳輸線枝節(jié)5和第二短路傳輸線枝節(jié)6電長(zhǎng)度在270°?360°之間，等效為容性串聯(lián)電抗，而級(jí)聯(lián)傳輸線節(jié)3和串聯(lián)傳輸線節(jié)4組合后等效為并聯(lián)電感，這四個(gè)元件組合形成T型高通網(wǎng)絡(luò)，可等效為一個(gè)左手傳輸線節(jié)，適當(dāng)選擇傳輸線參數(shù)，在高于傳輸零點(diǎn)fsl的至少兩個(gè)有限頻率fp3、fp4上使該左手傳輸線節(jié)阻抗與輸入傳輸線I和輸出傳輸線8阻抗匹配，形成兩個(gè)有限頻率反射零點(diǎn)，并使得fSi<fS2<fp3<fp4°在fpl、fp2附近頻帶形成濾波器通帶，在fsl、fsl的附近頻帶形成濾波器阻帶，通帶和阻帶在接近fsl的截止頻率f。上鄰接，從而使濾波器具有f。附近的單側(cè)橢圓函數(shù)高通傳輸特性。。
[0022]電路設(shè)計(jì)對(duì)所用的傳輸線元件傳輸線形式?jīng)]有限制；第一串聯(lián)十字接頭2，第二串聯(lián)十字接頭7可以采用兩個(gè)串聯(lián)T型接頭級(jí)聯(lián)等各種變形形式；傳輸線元件可以采用直線、折線、螺旋形線或其組合形式，以及采用多層介質(zhì)基片集成傳輸線并通過(guò)層間互聯(lián)等形式，以縮小濾波器體積尺寸。
[0023]圖2描述了一個(gè)典型的金屬矩形波導(dǎo)串聯(lián)型單側(cè)橢圓函數(shù)傳輸線濾波器電路的反射和傳輸特性，從圖上可以清晰地看到阻帶內(nèi)有3個(gè)傳輸零點(diǎn)，通帶內(nèi)有三個(gè)反射零點(diǎn)。
[0024]本發(fā)明具體實(shí)施可采用以下步驟:
首先根據(jù)系統(tǒng)應(yīng)用要求，選擇適當(dāng)?shù)膫鬏斁€實(shí)現(xiàn)形式?？紤]濾波器的集成化可選擇共面帶線、槽線等平面類傳輸線，而考慮低損耗則應(yīng)選擇波導(dǎo)等低損耗傳輸線，但需要考慮與前級(jí)或后級(jí)電路采用相同傳輸線形式，以避免傳輸模式轉(zhuǎn)換帶來(lái)的體積尺寸增大以及由此引入額外的損耗。其次，根據(jù)應(yīng)用需求，確定截止頻率f。、通帶和阻帶帶寬，通帶和阻帶帶寬用f。歸一化為相對(duì)帶寬，其值應(yīng)當(dāng)小于20%。
[0025]利用微波電路計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)軟件，建立相應(yīng)濾波器電路，設(shè)定所需的傳輸特性設(shè)計(jì)目標(biāo)，通過(guò)軟件的優(yōu)化設(shè)計(jì)程序，確定各元件傳輸線參數(shù)。也可以通過(guò)人工迭代計(jì)算完成濾波器設(shè)計(jì)，方法如下:設(shè)定濾波器阻帶內(nèi)兩個(gè)傳輸零點(diǎn)fsl、fs2，通帶內(nèi)的兩個(gè)反射零點(diǎn)對(duì)于左側(cè)橢圓函數(shù)濾波器為fpl、fp2，對(duì)右側(cè)橢圓函數(shù)濾波器為fp3、fp4。按濾波器工作原理所述的形成傳輸零點(diǎn)和反射零點(diǎn)的條件建立方程組，求解得到各傳輸線元件的阻抗和電長(zhǎng)度。
[0026]確定設(shè)計(jì)參數(shù)后，在電磁仿真軟件環(huán)境中建立濾波器的結(jié)構(gòu)模型，通過(guò)電磁場(chǎng)仿真進(jìn)行最終設(shè)計(jì)驗(yàn)證。
【權(quán)利要求】
1.一種串聯(lián)型單側(cè)橢圓函數(shù)傳輸線濾波器，包括下述傳輸線元件:輸入輸出傳輸線、串聯(lián)十字接頭、短路傳輸線枝節(jié)、級(jí)聯(lián)傳輸線節(jié)和串聯(lián)傳輸線節(jié)，其特征在于:所述傳輸線元件均采用包括平行雙線在內(nèi)的各種高頻傳輸線形式，所述串聯(lián)十字接頭是一種四端口傳輸線元件，其功能為實(shí)現(xiàn)任意四條同類型傳輸線串聯(lián)連接；濾波器電路中，輸入輸出傳輸線、串聯(lián)十字接頭、短路傳輸線枝節(jié)、級(jí)聯(lián)傳輸線節(jié)和串聯(lián)傳輸線節(jié)傳輸線元件構(gòu)成分布參數(shù)二端口網(wǎng)絡(luò)，其中，第一串聯(lián)十字接頭(2)與第二串聯(lián)十字接頭(7)相對(duì)排列，二者相對(duì)的端口之間通過(guò)級(jí)聯(lián)傳輸節(jié)(3)連接，二者的兩個(gè)同側(cè)端口通過(guò)串聯(lián)傳輸線節(jié)(4)連接；第一串聯(lián)十字接頭(2)另兩個(gè)端口分別連接輸入傳輸線(I)和第一短路傳輸線枝節(jié)(5)，第二串聯(lián)十字接頭(7)的另兩個(gè)端口分別連接輸出傳輸線(8)和第二短路傳輸線枝節(jié)(6);具有上述連接關(guān)系的分布參數(shù)二端口網(wǎng)絡(luò)具有多重諧振特性，該網(wǎng)絡(luò)在濾波器工作頻帶內(nèi)將產(chǎn)生一組非零有限頻率傳輸零點(diǎn)和一組非零有限頻率反射零點(diǎn)，二者在在頻率軸上鄰接但不交疊，從而具有單側(cè)橢圓函數(shù)濾波特性。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的串聯(lián)型單側(cè)橢圓函數(shù)傳輸線濾波器，其特征在于:在給定的濾波器截止頻率f。上，級(jí)聯(lián)傳輸線節(jié)(3)具有小于180°的電長(zhǎng)度，串聯(lián)傳輸線節(jié)(4)具有大于270°但小于360°的電長(zhǎng)度，第一短路傳輸線枝節(jié)(5)和第二短路傳輸線枝節(jié)(6)相同，且電長(zhǎng)度均大于180°但小于360°。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的串聯(lián)型單側(cè)橢圓函數(shù)傳輸線濾波器，其特征在于:在濾波器電路中，第一短路傳輸線枝節(jié)(5)，第二短路傳輸線枝節(jié)(6)在頻率fsl上電長(zhǎng)度達(dá)270°，等效為對(duì)地短路，形成一個(gè)傳輸零點(diǎn)fsl。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的串聯(lián)型單側(cè)橢圓函數(shù)傳輸線濾波器，其特征在于:輸入信號(hào)在第一串聯(lián)十字接頭(2)處部分被反射后，其余信號(hào)分成兩路，分別經(jīng)由級(jí)聯(lián)傳輸線節(jié)(3)和串聯(lián)傳輸線節(jié)(4)兩條路徑傳輸，在頻率fs2上，這兩條路徑的傳輸系數(shù)幅度相等、相位相反，傳輸后的兩路信號(hào) 在第二串聯(lián)十字接頭(7)處相互抵消，產(chǎn)生第二個(gè)傳輸零點(diǎn)fs2。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的串聯(lián)型單側(cè)橢圓函數(shù)傳輸線濾波器，其特征在于:頻率低于傳輸零點(diǎn)fsl時(shí)，第一短路傳輸線枝節(jié)(5)和第二短路傳輸線枝節(jié)(6)電長(zhǎng)度在180°~270°之間，等效為感性串聯(lián)電抗，而級(jí)聯(lián)傳輸線節(jié)(3)和串聯(lián)傳輸線節(jié)(4)組合后等效為并聯(lián)電容，這四個(gè)元件組合形成T型低通網(wǎng)絡(luò)，可等效為一個(gè)右手傳輸線節(jié)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的串聯(lián)型單側(cè)橢圓函數(shù)傳輸線濾波器，其特征在于:適當(dāng)選擇傳輸線參數(shù)，在小于傳輸零點(diǎn)fsl的兩個(gè)非零頻率fpl、fp2上使該右手傳輸線節(jié)阻抗與輸入傳輸線⑴和輸出傳輸線⑶匹配，形成兩個(gè)反射零點(diǎn)，并使得fpl〈fp2〈fs2〈fsl，在fpl、fp2附近頻帶形成濾波器通帶，同時(shí)在fsl、fsl的附近頻帶形成濾波器阻帶，通帶和阻帶在接近fsl的截止頻率f。上鄰接，從而使濾波器具有f。附近的右側(cè)橢圓函數(shù)傳輸特性。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的串聯(lián)型單側(cè)橢圓函數(shù)傳輸線濾波器，其特征在于:輸入信號(hào)頻率高于傳輸零點(diǎn)fsl時(shí)，第一短路傳輸線枝節(jié)(5)和第二短路傳輸線枝節(jié)(6)電長(zhǎng)度在270°~360°之間，等效為容性串聯(lián)電抗，而級(jí)聯(lián)傳輸線節(jié)(3)和串聯(lián)傳輸線節(jié)(4)組合后等效為并聯(lián)電感，這四個(gè)元件組合形成T型高通網(wǎng)絡(luò)，等效為一個(gè)左手傳輸線節(jié)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的串聯(lián)型單側(cè)橢圓函數(shù)傳輸線濾波器，其特征在于:適當(dāng)選擇傳輸線參數(shù)，可在高于傳輸零點(diǎn)fsl的兩個(gè)反射零點(diǎn)頻率fp3、fp4上使該左手傳輸線節(jié)阻抗與輸入傳輸線(I)和輸出傳輸線(8)阻抗匹配，形成兩個(gè)有限頻率反射零點(diǎn)，并使得fSi<fS2<fp3<fp4 ;在fpl、fp2附近頻帶形成濾波器通帶，同時(shí)在fsl、fsi的附近頻帶形成濾波器阻帶，通帶和阻帶在在接近fsl的截止頻率f。上鄰接，從而使濾波器具有f。附近的左側(cè)橢圓函數(shù)傳輸特性。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的串聯(lián)型單側(cè)橢圓函數(shù)傳輸線濾波器，其特征在于:阻帶內(nèi)有兩個(gè)或以上的非零有限傳輸零點(diǎn)，通帶內(nèi)有兩個(gè)或以上的非零有限反射零點(diǎn)。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的串聯(lián)型單側(cè)橢圓函數(shù)傳輸線濾波器，其特征在于:設(shè)定濾波器阻帶內(nèi)兩個(gè)傳輸零點(diǎn)fsl、fs2，通帶內(nèi)的兩個(gè)反射零點(diǎn)對(duì)于左側(cè)橢圓函數(shù)濾波器為fpl、fp2，對(duì)右側(cè)橢圓函 數(shù)濾波器為fp3、fp4。
【文檔編號(hào)】H01P1/20GK104078727SQ201410245635
【公開(kāi)日】2014年10月1日 申請(qǐng)日期:2014年6月4日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月4日
【發(fā)明者】黃建 申請(qǐng)人:中國(guó)電子科技集團(tuán)公司第十研究所