[发明专利]基于混合耦合的微带滤波器设计方法

权利要求书

1.一种微带滤波器，在微带线的金属上覆层(I)中包括：输入馈线(1)、第一平行耦合线节(2)、第二平行耦合线节(3)、第三平行耦合线节(4)和输出馈线(5)；其中，输入馈线(1)的右端连接到第一平行耦合线节(2)左侧的一端，在第一平行耦合线节(2)右侧的一端连接了第二平行耦合线节(3)下侧的一端，同时第二平行耦合线节(3)下侧的另一端连接到第三平行耦合线节(4)左侧的一端，第三平行耦合线节(4)右侧的一端连接到输出馈线(5)的左端。微带滤波器的电气参数为：输入馈线(1)和输出馈线(5)的特征阻抗同为R_S；第一平行耦合线节(2)和第三平行耦合线节(4)的偶模阻抗同为Z_1e，奇模阻抗同为Z_1o，电长度同为θ₁；第二平行耦合线节(3)的偶模阻抗为Z_2e，奇模阻抗为Z_2o，电长度为θ₂。微带滤波器可以用一集总参数等效网络来等效，集总参数等效网络的特征在于：源阻抗R_S与第一个阻抗倒置器K级联，与电感L与感抗jX组成的串联谐振器进行串联，与电感L₁₂与感抗jX₁₂组成的串联谐振器进行并联，接着与电感L与感抗jX组成的串联谐振器进行串联，再通过第二个阻抗倒置器K进行级联，最终与负载阻抗R_S进行并联。集总参数等效网络中的各个元件与微带滤波器的电气参数之间的等效关系式如下：

$L=\frac{\mathrm{\π}}{4{\mathrm{\ω}}_1}(Z_{1e}+Z_{1o})+\frac{{\mathrm{\πZ}}_{2o}}{2{\mathrm{\ω}}_2},X=-\[\frac{\mathrm{\π}}{4}(Z_{1e}+Z_{1o})+\frac{{\mathrm{\πZ}}_{3o}}{2}\]$

$L_{12}=\frac{\mathrm{\π}}{4}\frac{Z_{2e}-Z_{2o}}{{\mathrm{\ω}}_2},X_{12}=-\frac{\mathrm{\π}}{4}(Z_{2e}-Z_{2o})$

$K=\frac{Z_{1e}-Z_{1o}}{2}$

其中，谐振频率ω_i＝-X_i/L_i(其中i＝1或2)。