專利名稱：一種集總參數(shù)雙通帶濾波器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及微波通信技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種利用雙模諧振器實(shí)現(xiàn)的集總參數(shù)雙通帶濾波器。
背景技術(shù)：
微波濾波器是通信系統(tǒng)、雷達(dá)系統(tǒng)、測(cè)量系統(tǒng)等不可缺少的重要組成部分，因此，微波濾波器一直是學(xué)者們研究的重點(diǎn)和熱點(diǎn)。目前，各種通信系統(tǒng)，如廣播電視系統(tǒng)、GSM、GPS、WLAN及3G等的應(yīng)用頻段均聚集在射頻及微波頻段低頻段，這使得頻譜資源特別擁擠。為了解決該狀況，除了將應(yīng)用頻段向更高頻段發(fā)展，還可以采用交叉耦合或極點(diǎn)提取技術(shù)設(shè)計(jì)出性能更高的濾波器，以提高系統(tǒng)容量和避免系統(tǒng)及相鄰信道間的干擾。隨著通信系統(tǒng)的迅猛發(fā)展，系統(tǒng)往往需要通過(guò)一個(gè)波束發(fā)射多個(gè)不連續(xù)信道的頻率信號(hào)，這就需要雙通帶甚至多通帶濾波器。過(guò)去的單頻段通信系統(tǒng)已顯得陳舊，不能很好地滿足通信系統(tǒng)的小型化、集成化等要求。為了提高頻譜利用率，在通信系統(tǒng)中設(shè)置能同時(shí)工作的多個(gè)通信頻段顯得十分必要。過(guò)去，為了實(shí)現(xiàn)雙頻或多頻段通信，每一個(gè)頻段都需要獨(dú)立的射頻前端元件，這使得整個(gè)系統(tǒng)體積和功耗較大，成本較高。若能將射頻前端元件設(shè)計(jì)成雙頻段或多頻段形式，則可以大大降低系統(tǒng)的體積、成本及功耗，增強(qiáng)其可靠性，促進(jìn)通信系統(tǒng)向小型化、集成化發(fā)展。作為射頻前端的關(guān)鍵部件，雙通帶濾波器的研究和開發(fā)乃是當(dāng)務(wù)之急。雙通帶濾波器稱為今年來(lái)的研究熱點(diǎn)，隨著技術(shù)的發(fā)展，微波雙通帶濾波器有多·種方案，大致分為以下幾類
I)兩套諧振器方案。使用兩組諧振器實(shí)現(xiàn)雙通帶濾波器，每一組諧振器分別實(shí)現(xiàn)一個(gè)通帶，有單獨(dú)的耦合網(wǎng)絡(luò)，或者耦合網(wǎng)絡(luò)部分共用。這種多頻帶通濾波器實(shí)際使用了兩倍于單通帶濾波器的諧振器，再加上要安排復(fù)雜的耦合的網(wǎng)絡(luò)，電路結(jié)構(gòu)安排非常局促。如果要實(shí)現(xiàn)高階多頻帶通濾波器則耦合結(jié)構(gòu)的安排非常困難。該濾波器的電路效率低，而尺寸大。2)雙模諧振器方案采用雙模諧振器的兩個(gè)諧振模式用于實(shí)現(xiàn)兩個(gè)通帶，該方案的優(yōu)點(diǎn)是電路效率高，但雙模諧振器通常為分布參數(shù)型(使用傳輸線諧振器)，尺寸依然偏大，不能滿足目前各種小型的收發(fā)系統(tǒng)的要求。

發(fā)明內(nèi)容
為解決上述問(wèn)題，本發(fā)明公開了一種利用集總元件實(shí)現(xiàn)雙模諧振器的雙通帶濾波器，使得同一個(gè)射頻前端可以支持不同頻率的多個(gè)通信制式的工作。為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案
一種集總參數(shù)雙通帶濾波器，包括兩個(gè)雙模諧振器，所述雙模諧振器之間設(shè)置有內(nèi)部耦合電路用于諧振器之間的耦合，雙模諧振器包括三個(gè)并聯(lián)接地電容和兩個(gè)串聯(lián)電感，所述雙模諧振器的輸入端連接有輸入耦合電路，所述雙模諧振器的輸出端連接有輸出耦合電路。作為一種優(yōu)選方案，所述內(nèi)部耦合電路為設(shè)置在雙模諧振器之間的電容。作為一種優(yōu)選方案，所述內(nèi)部耦合電路為Pi型電容網(wǎng)絡(luò)。作為一種優(yōu)選方案，所述輸入稱合電路為電容。作為一種優(yōu)選方案，所述輸入耦合電路為L(zhǎng)型電容網(wǎng)絡(luò)。作為一種優(yōu)選方案，所述輸出稱合電路為電容。作為一種優(yōu)選方案，所述輸出耦合電路為L(zhǎng)型電容網(wǎng)絡(luò)。由于采用了上述的技術(shù)方案，本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下的優(yōu)點(diǎn)和積極效果
I.本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊，實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)便。2.電路尺寸小，成本低，易于集成，利于產(chǎn)業(yè)化。


圖I為本發(fā)明提供的集總參數(shù)雙通帶濾波器的耦合網(wǎng)絡(luò)；
圖2為簡(jiǎn)化的集總參數(shù)雙通帶濾波器的電路模型；
圖3為集總參數(shù)雙通帶濾波器中的雙模諧振器的兩個(gè)諧振模式示意 其中，圖3右上所示為奇模諧振模式，圖3右下所示為偶模諧振模式；
圖4為集總參數(shù)雙通帶濾波器的元件值；
圖5為實(shí)施例中雙通帶濾波器的電路仿真結(jié)果。
具體實(shí)施例方式以下將結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明提供的技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明，應(yīng)理解下述具體實(shí)施方式
僅用于說(shuō)明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍。如圖I所示的集總參數(shù)雙通帶濾波器，包括兩個(gè)雙模諧振器，所述雙模諧振器之間設(shè)置有內(nèi)部耦合電路進(jìn)行諧振器之間的耦合，本例中使用一個(gè)五元件電路作為雙模諧振器。所述雙模諧振器由三個(gè)并聯(lián)接地電容C1、C2、C3和兩個(gè)串聯(lián)電感L構(gòu)成，所述雙模諧振器的輸入端連接有輸入耦合電路，所述雙模諧振器的輸出端連接有輸出耦合電路。在雙模諧振器之間，內(nèi)部耦合電路通常使用如圖I所示的Pi型電容網(wǎng)絡(luò)，Pi型電容網(wǎng)絡(luò)包括電容C12和兩個(gè)相互并聯(lián)的電容C12’。而在輸入端和輸出端，分別使用圖I所示的L型電容網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)與雙模諧振器的耦合，所述L型網(wǎng)絡(luò)由兩個(gè)電容COl和Col’構(gòu)成。由于相互并聯(lián)的電容可以合并，使得元件數(shù)量變少，因此集總參數(shù)雙通帶濾波器可以簡(jiǎn)化為如圖2所示的二階集總參數(shù)雙通帶濾波器。其中內(nèi)部耦合電路簡(jiǎn)化為電容C12，輸入稱合電路和輸入稱合電路分別簡(jiǎn)化為電容CO I。作為一種優(yōu)選方案，本發(fā)明中的電容可以采用是貼片元件，電感可以是貼片電感或者空氣電感；電容和電感也可以是其他微帶形式或者懸置微帶形式的準(zhǔn)集總參數(shù)的電容和電感。本結(jié)構(gòu)同樣適合于其他形式和頻段的集總參數(shù)或準(zhǔn)集總的雙通帶濾波器的設(shè)計(jì)，使用其他結(jié)構(gòu)的電容電感所實(shí)現(xiàn)的雙通帶濾波器，如果采用本專利中所提出的電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，也屬于本專利的保護(hù)范圍。由于電路為對(duì)稱結(jié)構(gòu)，因此該諧振器有兩個(gè)諧振模式，分別是奇模諧振模式和偶模諧振模式。如果我們把對(duì)稱面設(shè)為接理想導(dǎo)電面(接地面)，則其一半的電路如圖3右上所示為奇模諧振模式，其奇模諧振頻率為
權(quán)利要求
1.一種集總參數(shù)雙通帶濾波器，其特征在于包括兩個(gè)雙模諧振器，所述雙模諧振器之間設(shè)置有內(nèi)部耦合電路用于諧振器之間的耦合，雙模諧振器包括三個(gè)并聯(lián)接地電容和兩個(gè)串聯(lián)電感，所述雙模諧振器的輸入端連接有輸入耦合電路，所述雙模諧振器的輸出端連接有輸出耦合電路。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的集總參數(shù)雙通帶濾波器，其特征在于作所述內(nèi)部耦合電路為設(shè)置在雙模諧振器之間的電容。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的集總參數(shù)雙通帶濾波器，其特征在于所述內(nèi)部耦合電路為Pi型電容網(wǎng)絡(luò)。
4.根據(jù)權(quán)利要求I 3中任意一項(xiàng)所述的集總參數(shù)雙通帶濾波器，其特征在于所述輸入稱合電路為電容。
5.根據(jù)權(quán)利要求I 3中任意一項(xiàng)所述的集總參數(shù)雙通帶濾波器，其特征在于所述輸入耦合電路為L(zhǎng)型電容網(wǎng)絡(luò)。
6.根據(jù)權(quán)利要求I 3中任意一項(xiàng)所述的集總參數(shù)雙通帶濾波器，其特征在于所述輸出耦合電路為電容。
7.根據(jù)權(quán)利要求I 3中任意一項(xiàng)所述的集總參數(shù)雙通帶濾波器，其特征在于所述輸出耦合電路為L(zhǎng)型電容網(wǎng)絡(luò)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種利用集總元件實(shí)現(xiàn)雙模諧振器的雙通帶濾波器，使得同一個(gè)射頻前端可以支持不同頻率的多個(gè)通信制式的工作。本發(fā)明提供的一種集總參數(shù)雙通帶濾波器，包括兩個(gè)雙模諧振器，所述雙模諧振器之間設(shè)置有內(nèi)部耦合電路進(jìn)行諧振器之間的耦合，雙模諧振器包括三個(gè)并聯(lián)接地電容和兩個(gè)串聯(lián)電感，所述雙模諧振器的輸入端連接有輸入耦合電路，所述雙模諧振器的輸出端連接有輸出耦合電路。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊，電路尺寸小，實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)便；成本低，易于集成，有利于產(chǎn)業(yè)化。
文檔編號(hào)H03H7/12GK102946235SQ20121020681
公開日2013年2月27日 申請(qǐng)日期2012年6月21日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月21日
發(fā)明者崔萌萌, 劉云 申請(qǐng)人:南京信息工程大學(xué)