一種帶有前級和末級耦合單元的高溫超導(dǎo)多通帶濾波器的制造方法
【專利摘要】一種帶有前級和末級耦合單元的多通帶濾波器，包括輸入微帶、前級耦合單元、信道濾波器組、末級耦合單元、輸出微帶，其特征在于輸入微帶與信道濾波器組之間設(shè)有前級耦合單元，信道濾波器組與輸出微帶之間設(shè)有末級耦合單元。本發(fā)明的優(yōu)越性在于通過前級、末級耦合單元和信道濾波器組的共同作用，可以實現(xiàn)同時對多頻段、多通帶的濾波功能；采用本發(fā)明方案簡化了設(shè)計結(jié)構(gòu)，更加緊湊，可實現(xiàn)小型化集成設(shè)計；本發(fā)明不僅可以用于制造傳統(tǒng)的普通金屬多通帶濾波器，更適用于制造具有高品質(zhì)因數(shù)的高溫超導(dǎo)多通道濾波器。
【專利說明】一種帶有前級和末級耦合單元的高溫超導(dǎo)多通帶濾波器(—)【技術(shù)領(lǐng)域】:
[0001]本發(fā)明涉及一種多通帶濾波器，特別是一種帶有前級和末級耦合單元的多通帶濾波器，本多通帶濾波器可以用高溫超導(dǎo)薄膜制作而成。
(二)【背景技術(shù)】:
[0002]多通帶濾波器是微波、射頻領(lǐng)域的一種重要的無源器件，在通信系統(tǒng)特別是多信道接收系統(tǒng)中起著重要的作用，其作用就是將接收到的寬頻域信號按照一定的頻率范圍進行選擇性通過，使所需要的不同頻段的信號經(jīng)多通帶濾波器濾波后由輸出端口輸出，通過信號在多通帶濾波器中的傳輸，完成對接收信號分頻段濾波的功能處理，使傳輸?shù)蕉嗤ǖ罏V波器輸出端口的信號為規(guī)定頻段的信號，提供給下一級的器件進行信號處理。
[0003]高溫超導(dǎo)技術(shù)是在80年代發(fā)現(xiàn)高溫超導(dǎo)材料后，特別是在近幾年快速發(fā)展起來的一項高科技技術(shù)，高溫超導(dǎo)電子技術(shù)尤其是在射頻、微波通信領(lǐng)域具有非常廣闊的應(yīng)用前景，超導(dǎo)濾波器在移動通信領(lǐng)域的應(yīng)用已經(jīng)成熟，目前在美國已經(jīng)實現(xiàn)了高溫超導(dǎo)濾波器的小批量規(guī)模應(yīng)用，在中國已經(jīng)實現(xiàn)了高溫超導(dǎo)濾波器的實際并網(wǎng)運行。由于高溫超導(dǎo)薄膜具有近乎為零的表面電阻，具有很高的品質(zhì)因數(shù)(Q值)，所以采用高溫超導(dǎo)薄膜制成的微帶濾波器，具有極低的通帶損耗和極高的鄰頻干擾抑制能力，應(yīng)用于移動通信基站的接收系統(tǒng)上，表現(xiàn)為改善系統(tǒng)的接收靈敏度，提高系統(tǒng)的抗干擾能力。移動通訊基站使用高溫超導(dǎo)濾波器之后，可以增加基站的覆蓋面積、提高系統(tǒng)容量、降低鄰頻干擾，提高通話質(zhì)量；并可降低手機的發(fā)射功率，減少電磁波輻射對人腦的影響。
[0004]同樣，將高溫超導(dǎo)技術(shù)應(yīng)用于進行分頻段濾波處理的多通帶濾波器的設(shè)計中，產(chǎn)品的性能優(yōu)勢同樣明顯。在高溫超導(dǎo)多通帶濾波器的研究工作中，國內(nèi)外科技人員都進行過相應(yīng)設(shè)計工作。在頻率資源日益緊張的今天，同一通信系統(tǒng)中，不同頻段資源的整合利用也越來越常見，例如美國的CDMA移動通信系統(tǒng)中，就有某運營商同時使用800MHz范圍內(nèi)的兩個不相鄰頻段作為載頻。因`此，高溫超導(dǎo)多通帶濾波器的應(yīng)用領(lǐng)域?qū)⑷找鎻V泛。
(三)
【發(fā)明內(nèi)容】
:
[0005]本發(fā)明的目的在于設(shè)計一種帶有前級和末級耦合單元的多通帶濾波器，它具有體積小，結(jié)構(gòu)緊湊，設(shè)計靈活等特點，適合使用具有高品質(zhì)因數(shù)的高溫超導(dǎo)薄膜制作。
[0006]本發(fā)明的技術(shù)方案:一種帶有前級和末級耦合單元的多通帶濾波器，包括輸入微帶、前級耦合單元、信道濾波器組、末級耦合單元、輸出微帶，其特征在于輸入微帶與信道濾波器組之間設(shè)有前級耦合單元，信道濾波器組與輸出微帶之間設(shè)有末級耦合單元。本多通帶濾波器的工作機理是:接收到的信號通過輸入微帶傳輸?shù)綄掝l帶的前級耦合單元，包括所有信道內(nèi)的頻率信號都可以通過，信道濾波器組中的所有信道濾波器的第一個諧振器與前級耦合單元發(fā)生耦合作用，使相應(yīng)頻率的信號分別通過相應(yīng)的信道濾波器進行濾波，經(jīng)過濾波的信號由信道濾波器組中的所有信道濾波器的最后一個諧振器與末級耦合單元發(fā)生耦合作用，最后從輸出微帶端口輸出，達到多通帶濾波的目的。[0007]上述所說的多通帶濾波器中之前級耦合單元和末級耦合單元由半波長諧振器組成，其諧振器結(jié)構(gòu)與信道濾波器組中的諧振器結(jié)構(gòu)相同或不同，其諧振頻率低于信道濾波器組中濾波器的最高頻率，高于信道濾波器組中濾波器的最低頻率。
[0008]上述所說的多通帶濾波器中之前級耦合單元和末級耦合單元，其諧振器的個數(shù)不少于I個，所說的不少于I個的諧振器工作頻率相同，結(jié)構(gòu)可以設(shè)計為相同或不同。
[0009]上述所說的多通帶濾波器中之前級耦合單元，其位置必須與輸入微帶相鄰且產(chǎn)生耦合作用。
[0010]上述所說的多通帶濾波器中之末級耦合單元，其位置必須與輸出微帶相鄰且產(chǎn)生耦合作用。
[0011]上述所說的多通帶濾波器中之前級耦合單元和末級耦合單元，其必須與所有信道濾波器產(chǎn)生耦合作用，可以通過相鄰的位置直接產(chǎn)生耦合關(guān)系，也可以通過耦合線產(chǎn)生耦合關(guān)系。
[0012]上述所說的多通帶濾波器中之信道濾波器組，其結(jié)構(gòu)為諧振器耦合結(jié)構(gòu)，數(shù)量不少于2組。
[0013]上述所說的多通帶濾波器中之信道濾波器組，其通帶頻率各不相同，其各組諧振器結(jié)構(gòu)設(shè)計為相同或不同。
[0014]本發(fā)明的優(yōu)越性在于:1、一種帶有前級和末級耦合單元的多通帶濾波器，包括輸入微帶、前級耦合單元、信道濾波器組、末級耦合單元、輸出微帶，可以實現(xiàn)同時對多頻段、多通帶的濾波功能；2、本發(fā)明簡化了傳統(tǒng)的超導(dǎo)多通帶濾波器設(shè)計結(jié)構(gòu)，其結(jié)構(gòu)更加緊湊，可實現(xiàn)小型化集成設(shè)計；3、本發(fā)明不僅可以用于制造傳統(tǒng)的普通金屬多通帶濾波器，更適用于制造具有高品質(zhì)因數(shù)的高溫超導(dǎo)多通帶濾波器。
(四)【專利附圖】

【附圖說明】:
[0015]附圖1為本發(fā)明所涉一種帶有前級和末級耦合單元的多通帶濾波器的技術(shù)方案示意圖。
[0016]附圖2為本發(fā)明所涉一種帶有前級和末級耦合單元的多通帶濾波器的結(jié)構(gòu)示意圖，包括含I個諧振器的前級耦合單元，2個5階信道濾波器及I個諧振器的末級耦合單元。
[0017]附圖3為本發(fā)明所涉一種帶有前級和末級耦合單元的多通帶濾波器的結(jié)構(gòu)示意圖，包括含2個諧振器的前級耦合單元2個5階信道濾波器及2個諧振器的末級耦合單元。
[0018]附圖4為本發(fā)明所涉一種帶有前級和末級耦合單元的多通帶濾波器的結(jié)構(gòu)示意圖，包括含I個諧振器的前級耦合單元3個4階信道濾波器及I個諧振器的末級耦合單元。
[0019]附圖5為本發(fā)明所涉一種帶有前級和末級耦合單元的多通帶濾波器的頻率響應(yīng)曲線圖，多通帶濾波器包括含I個諧振器的前級耦合單元，2個7階信道濾波器及I個諧振器的末級耦合單元。
[0020]其中:100為帶有前級和末級耦合單元的多通帶濾波器，101為前級耦合單元，102為第一信道濾波器，103為第二信道濾波器，104為第三信道濾波器，105為末級稱合單元；200為帶有單諧振器前級和末級耦合單元的雙通帶濾波器，201為輸入微帶，202為前級耦合單元，203為第一信道5階濾波器，204為第二信道5階濾波器，205為末級耦合單元，206為前級耦合單元諧振器，207為第一信道諧振器，208為第二信道諧振器，209為末級耦合單元諧振器，210為輸出微帶；300為帶有雙諧振器前級和末級耦合單元的雙通帶濾波器，301為輸入微帶，302為前級耦合單元，303為第一信道5階濾波器，304為第二信道5階濾波器，305為末級耦合單元，306為前級耦合單元諧振器，307為第一信道諧振器，308為第二信道諧振器，309為末級f禹合單兀諧振器，310為輸出微帶；400為帶有單諧振器如級和末級f禹合單元的三通帶濾波器，401為輸入微帶，402為前級耦合單元，403為第一信道4階濾波器，404為第二信道4階濾波器,405為第三信道4階濾波器,406為末級稱合單元,407為連接前級耦合單元和第一信道的耦合線，408為連接前級耦合單元和第二信道的耦合線，409為前級耦合單元諧振器，410為第一信道諧振器，411為第二信道諧振器，412為第三信道諧振器，413為末級耦合單元諧振器，414為連接末級耦合單元和第一信道的耦合線，415為連接末級耦合單元和第二信道的耦合線416為輸出微帶；500為帶有單諧振器前級和末級耦合單元2路7階信道濾波器的雙通帶濾波器的頻率響應(yīng)特性曲線，501為輸入端到輸出端的傳輸特性S21曲線。
(五)【具體實施方式】:
[0021]實施例1:一種帶有前級和末級耦合單元的多通帶濾波器200，包括輸入微帶201、前級耦合單元202、信道濾波器組203、204、末級耦合單元205、輸出微帶210，其特征在于輸入微帶201與信道濾波器組203、204之間設(shè)有前級耦合單元202，信道濾波器組203、204與輸出微帶210之間設(shè)有末級耦合單元205。
[0022]上述所說的多通帶濾波器200中之前級耦合單元202和末級耦合單元205分別由半波長諧振器206、209組成，其諧振器206、209結(jié)構(gòu)與信道濾波器組203、204中的諧振器207,208結(jié)構(gòu)相同，其諧振頻率低于信道濾波器組中濾波器204的最高頻率，高于信道濾波器組中濾波器203的最低頻率。
[0023]上述所說的多通帶濾波器200中之前級耦合單元202和末級耦合單元205，其諧振器206和209的個數(shù)為I個。
[0024]上述所說的多通帶濾波器200中之前級耦合單元202，其位置必須與輸入微帶201相鄰且產(chǎn)生耦合作用。
[0025]上述所說的多通帶濾波器200中之末級耦合單元205，其位置必須與輸出微帶210相鄰且產(chǎn)生耦合作用。
[0026]上述所說的多通帶濾波器200中之前級耦合單元202和末級耦合單元205，其必須與所有信道濾波器503、504產(chǎn)生耦合作用，通過相鄰的位置直接產(chǎn)生耦合關(guān)系。
[0027]上述所說的多通帶濾波器200中之信道濾波器組203、204，其結(jié)構(gòu)為諧振器耦合結(jié)構(gòu)，數(shù)量為2組。
[0028]上述所說的多通道濾波器200中之信道濾波器組203、204，其通帶頻率各不相同，其各組諧振器207、208結(jié)構(gòu)設(shè)計為相同。
[0029]實施例2:上述所說的多通帶濾波器300中之前級耦合單元302和末級耦合單元305，其諧振器306和309的個數(shù)為2個。
[0030]實施例3:上述所說的多通道濾波器400中之信道濾波器組403、404、405，其結(jié)構(gòu)為諧振器耦合結(jié)構(gòu)，數(shù)量為3組。
[0031]上述所說的多通道濾波器400中之前級耦合單元402和末級耦合單元406，其必須與所有信道濾波器403、404、405產(chǎn)生耦合作用，其前級耦合單元諧振器409和末級耦合單元諧振器413通過相鄰的位置分別直接與信道濾波器404的第一個和最后一個諧振器產(chǎn)生耦合關(guān)系，通過耦合線407和414與信道濾波器403的第一個和最后一個諧振器產(chǎn)生耦合關(guān)系，通過耦合線408和415與信道濾波器405的第一個和最后一個諧振器產(chǎn)生耦合關(guān)系。
【權(quán)利要求】
1.一種帶有前級和末級耦合單元的多通帶濾波器，包括輸入微帶、前級耦合單元、信道濾波器組、末級耦合單元、輸出微帶，其特征在于輸入微帶與信道濾波器組之間設(shè)有前級耦合單元，信道濾波器組與輸出微帶之間設(shè)有末級耦合單元。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所說的一種帶有前級和末級耦合單元的多通帶濾波器，其特征在于所說的多通帶濾波器中之前級耦合單元和末級耦合單元由半波長諧振器組成，其諧振器結(jié)構(gòu)與信道濾波器組中的諧振器結(jié)構(gòu)相同或不同，其諧振頻率低于信道濾波器組中濾波器的最高頻率，高于信道濾波器組中濾波器的最低頻率。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所說的一種帶有前級和末級耦合單元的多通帶濾波器，其特征在于所說的多通帶濾波器中之前級耦合單元和末級耦合單元，其諧振器的個數(shù)不少于I個，所說的不少于I個的諧振器工作頻率相同，結(jié)構(gòu)可以設(shè)計為相同或不同。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所說的一種帶有前級和末級耦合單元的多通帶濾波器，其特征在于所說的多通帶濾波器中之前級耦合單元，其位置必須與輸入微帶相鄰且產(chǎn)生耦合作用。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所說的一種帶有前級和末級耦合單元的多通帶濾波器，其特征在于所說的多通帶濾波器中之末級耦合單元，其位置必須與輸出微帶相鄰且產(chǎn)生耦合作用。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所說的一種帶有前級和末級耦合單元的多通帶濾波器，其特征在于所說的多通帶濾波器中之前級耦合單元和末級耦合單元，其必須與所有信道濾波器產(chǎn)生耦合作用，可以通過相鄰的位置直接產(chǎn)生耦合關(guān)系，也可以通過耦合線產(chǎn)生耦合關(guān)系。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所說的一種帶有前級和末級耦合單元的多通帶濾波器，其特征在于所說的多通帶濾波器中之信道濾波器組，其結(jié)構(gòu)為諧振器耦合結(jié)構(gòu)，數(shù)量不少于2組。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所說的一種帶有前級和末級耦合單元的多通帶濾波器，其特征在于所說的多通帶濾波器中之信道濾波器組，其通帶頻率各不相同，其各組諧振器結(jié)構(gòu)設(shè)計為相同或不同。
【文檔編號】H01P1/20GK103825071SQ201210466113
【公開日】2014年5月28日 申請日期:2012年11月19日 優(yōu)先權(quán)日:2012年11月19日
【發(fā)明者】季來運, 孫鈞, 王朗, 李演奇 申請人:天津海泰超導(dǎo)電子有限公司