[发明专利]一种互补双工结构全频段吸收双频带通滤波器

权利要求书

1.一种互补双工结构全频段吸收双频带通滤波器，其特征在于，所述的滤波器构建在单层电路板上，由双频带通滤波结构和左右对称的互补双频带阻吸收支路组成；

双频带通滤波结构为对称结构，包括终端开路的耦合线组c以及与其垂直连接的微带线s1；耦合线c的左线下端开路，上端连接左侧微带线s1的右端，微带线s1的左端连接左侧的互补双频带阻吸收支路，同时也与输入端口即第一端口直接相连；

对称地，耦合线c的右线下端开路，上端连接右侧微带线s1的左端；微带线s1的右端连接右侧的互补双频带阻吸收支路，同时也与输出端口即第二端口直接相连；

所述的互补双频带阻吸收支路并联在两个端口处，包括吸收枝节和阶梯阻抗开路枝节；

阶梯阻抗开路枝节包括串联的微带线s3和s4；吸收枝节包括串联的微带线s5和接地电阻R1；

与两个端口相连的微带线s1分别连接左右两侧微带线s2的上端，微带线s2的下端均与左右阶梯阻抗开路枝节中的微带线s3相连，另外，在微带线s2和s3之间并联吸收枝节的微带线s5；

当信号从第一端口输入时，带内信号通过双频带通滤波结构传输至输出端口，带外信号通过互补双频带阻吸收支路吸收，经能量损耗元件电阻将电流转化为能量消散。

2.如权利要求1所述的一种互补双工结构全频段吸收双频带通滤波器，其特征在于，所述的微带线s1，微带线s2，微带线s3，微带线s4，微带线s5的线宽和长度均不相同，具体由微带线的电长度和特征阻抗这两个电特性参数决定。

3.如权利要求1所述的一种互补双工结构全频段吸收双频带通滤波器，其特征在于，所述输入端口和输出端口均为SMA连接头。

4.如权利要求1所述的一种互补双工结构全频段吸收双频带通滤波器，其特征在于，所述的带内信号的传输具体为：

首先，定义该滤波器的两个工作频率分别为f₁和f₂(f₁f₂)，频率处对应的微带线电长度分别为θ₁和θ₂；

然后，计算滤波器输入端口的阻抗：Z_in＝Z_{BPF_in}//Z_{BSF_in}；

Z_{BPF_in}为双频带通滤波结构的输入阻抗，Z_{BSF_in}为互补双频带阻吸收支路的输入阻抗；

最后，当两个工作频率处，滤波器中的输入阻抗Z_in和双频带通滤波结构的输入阻抗Z_{BPF_in}均等于端口处的电阻Z₀，即：Z_in(θ₁)＝Z_in(θ₂)＝Z₀，Z_{BPF_in}(θ₁)＝Z_{BPF_in}(θ₂)＝Z₀；可实现端口阻抗匹配；

同时，互补双频带阻吸收支路的输入阻抗Z_{BSF_in}为∞：Z_{BSF_in}(θ₁)＝Z_{BSF_in}(θ₂)＝∞；带阻枝节等效为开路，实现了双频带通滤波结构对信号的有效传输。

5.如权利要求1所述的一种互补双工结构全频段吸收双频带通滤波器，其特征在于，所述的带外信号的吸收过程如下：

首先，该滤波器在直流和偶次谐波处f＝2nf₀(n＝0,1,2,…)，等效为接地电阻R₁与端口相连，电路的反射系数如公式：

通过调节电阻R₁的阻值进而对直流和偶次谐波处反射能量的吸收水平进行调节；当R1＝50Ω，|S₁₁|＝-∞，双频滤波器在直流和偶次谐波处实现理想吸收；

然后，该滤波器在中心频率和奇次谐波处f＝(2n+1)f₀(n＝0,1,2,…)，双频带通滤波结构等效为开路，阶梯阻抗开路枝节等效为开路；滤波器整体等效为特征阻抗为Z₂的二分之一波长微带线s2、特征阻抗为Z₅的四分之一波长微带线s5、接地电阻R₁与端口串联，电路的反射系数如公式：

当电阻R₁的阻值确定后，通过调节阻抗值Z₅对中心频率和奇次谐波处反射能量的吸收水平进行调节；当R1＝50Ω且Z₅＝50Ω，双频滤波器在中心频率和奇次谐波处实现理想吸收。