[发明专利]一种基于开路阶跃阻抗线加载的小型化可控三频滤波器

说明书

技术领域

本发明涉及一种小型化的三频滤波器，特别是涉及一种体积小，高选择性，

三个中心频率方便控制，可应用于射频前端电路中的多频率通信系统带通滤波器。

背景技术

当今社会，随着多系统无线通信和移动通信技术的迅猛发展，现代微波、毫米波系统正在迅速向小型化、轻量化、高可靠性、多功能性和低成本的方向发展。滤波器作为射频系统前端的关键器件也成为了热点问题，小型化、多通带、高选择性的滤波器有着极为迫切的需求。

目前国内外研究者在射频滤波器方面做了大量研究，也取得了不少成果，多通带滤波器的主要的传统的设计方法可以分为以下三种。第一种方法是利用多个滤波器组合设计多频段滤波器，包括带通滤波器与带阻滤波器的组合、多个带通滤波器的组合等。如大唐移动通信设备有限公司熊军的专利——一种级联滤波器的设计方法及设计装置（专利号200910241860.3）提出了一种PFIR和CIC滤波器级联的组合滤波器。第二种方法是通过使用多套谐振器组合，不同的谐振器产生不同的通带，从而达到获得多通带的效果。如论文B.-J. Chen, T.-M. Shen, and R.-B. Wu,“Design of tri-band filters with improved band allocation,” IEEE Trans. Microw. Theory Tech., vol. 57, no. 7, pp. 1790-1797, Jul. 2009使用两套谐振器组合，其中一套谐振器产生一个通带，另一套产生另外两个通带，实现了三通带带通滤波器的设计。第三种方法是采用多节阶跃阻抗谐振器结构，如上海大学肖中银、黄春艳、王业清、李好、储君君的专利——基于非对称阶跃阻抗谐振器的超窄带双频滤波器（专利号201210116440.4），利用两节阶跃阻抗谐振器，通过改变阶跃阻抗谐振器的阻抗比来得到所需的谐振频率，从而实现双频滤波器的设计。第一、二种方法设计的滤波器整体尺寸大、成本高，在竞争日益激烈的通信行业处于劣势。而第三种方法设计的滤波器虽然结构简单，体积也很小，但是由于它的几个频率相互影响，导致频率不容易控制，通带带宽也不容易控制。

近年来，中心加载结构因为结构简单、设计方便而受到众多设计滤波器的研究者的青睐。我国学者章秀银教授利用开路枝节线中心加载谐振器的结构设计了通带频率易控的双频滤波器，取得了不错的效果。如X. Y. Zhang, J.-X. Chen, Q. Xue, and S.-M. Li, “Dual-band bandpass filter using stub-loaded resonators,” IEEE Microw. Wireless Compon.Lett., vol. 17, no. 8, pp. 583–585, Aug. 2007。而在Ming-Qi Zhou, Xiao-Hong Tang, and Fei Xiao, “Compact Dual Band Bandpass Filter Using Novel E-Type Resonators With Controllable Bandwidths,” IEEE Microw. Wireless Compon. Lett., vol.18, no. 12,pp.779-781, Dec. 2008.文章中，采用在开路线的中间加载短路枝节线，设计了尺寸更小的双频滤波器。但是他们加载的是阻抗一致的枝节线，并都是双通带滤波器，没有很好地利用频带,没有充分考虑到耦合结构决定了滤波器的通带带宽、带外性能、传输零点等特性。

发明内容

由于现有设计方法的缺陷，使得现有的多频滤波器存在体积大、成本高、频率及通带不易控制等缺点。本发明的目的在于克服现有技术存在的上述不足，提供一种小型化的基于开路阶跃阻抗线加载的小型化可控三频滤波器。

为实现本发明的目的，本发明所采用的技术方案如下：