[发明专利]基于传输线结构的无反射带通和高通滤波器

说明书

本发明公开了一种基于传输线结构的无反射带通和高通滤波器，包括：两个吸收电阻、四分之一波长终端短路传输线节、四分之一波长终端开路传输线节和两个输入输出端口，所述两个吸收电阻靠近放置，具有一个公共端点和两个独立端点；所述四分之一波长终端短路传输线节连接于两个吸收电阻的公共端点之上；所述四分之一波长终端开路传输线节的两个端点分别与两个吸收电阻的两个独立端点相连接；所述两个输入输出端口分别连接于两个吸收电阻的独立端点。通过合理设置各个元件的阻抗值，本发明能得到无反射的传输线型滤波器，能够实现带通或高通的滤波功能，该结构适用于微波频段的滤波器电路实现，具有低成本、易加工以及性能稳定等优点。

技术领域

本发明涉及微波射频电路的技术领域，尤其涉及一种基于传输线结构的无反射带通和高通滤波器。

背景技术

滤波器是一种电子器件，广泛应用于各种电子系统中。该器件一般有两个端口，允许位于通频带内的电信号无损或低损通过，而禁止阻频带内的电信号在两个端口之间进行传输。

现有的滤波器一般为反射式的。根据能量守恒定律，输入端的输入电信号如位于通带内，则传输至输出端；当输入信号位于阻带内，则全反射至输入端，此时输出端无信号输出。如果反射信号功率较大，反射至输入端之后，会对之后的电路造成不确定的影响。无反射滤波器，顾名思义，无论在通带或是阻带，其输入端均无反射信号或很小，且不影响通带内的传输响应。传统的无反射滤波器一般利用电感、电容和电阻实现，在微波频段，器件的分布式效应较为严重，电感和电容的实现非常困难，相应的无反射滤波器难以实现，是一个技术难题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对背景技术中所涉及到的缺陷，提供一种基于传输线结构的无反射带通和高通滤波器，解决现有无反射滤波器工作频率较低、不适用于射频微波频段的问题。

本发明为解决上述技术问题采用以下技术方案：

基于传输线结构的无反射带通和高通滤波器，包括第一吸收电阻、第二吸收电阻、终端短路传输线节、终端开路传输线节、输入端口和输出端口；

所述第一吸收电阻的一个端点分别和第二吸收电阻的一个端点、终端短路传输线节的一端相连，另一个端点分别和输入端口、终端开路传输线节一侧的一个端点相连；

所述第二吸收电阻的另一个端点分别和输出端口、终端开路传输线节一侧的另一个端点相连；

所述终端短路传输线节的另一端接地；

所述第一吸收电阻的阻值、第二吸收电阻的阻值、输入端口的特性阻抗、输出端口的特性阻抗均相同；

所述终端短路传输线节和终端开路传输线节具有相同的电长度，且终端短路传输线节的特性阻抗和终端开路传输线节的特性阻抗的乘积与所述第一吸收电阻阻值的平方相等。

作为本发明基于传输线结构的无反射带通和高通滤波器进一步的优化方案，所述第一吸收电阻、第二吸收电阻均为独立的电阻元件。

作为本发明基于传输线结构的无反射带通和高通滤波器进一步的优化方案，所述第一吸收电阻、第二吸收电阻均为输入阻抗为纯阻特性的单端口网络。

作为本发明基于传输线结构的无反射带通和高通滤波器进一步的优化方案，所述终端短路传输线节和终端开路传输线节的电长度在所述无反射带通和高通滤波器的第一通带中心频率处为四分之一波长。

作为本发明基于传输线结构的无反射带通和高通滤波器进一步的优化方案，所述终端短路传输线节的电长度包括了为补偿末端短路的不连续性效应引起的附加长度，所述终端开路传输线节的电长度包括了为补偿末端开路的不连续性效应引起的附加长度。这两处的附加长度根据实现时所选取的具体传输线形式而不同。

本发明采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果：