[发明专利]基于混合耦合的微带滤波器设计方法

摘要

本发明提供一种基于混合耦合的微带滤波器设计方法。导出了微带滤波器的集总参数等效网络，其中一个平行耦合线节可以实现混合耦合的作用。该微带滤波器可以实现一个二阶带通频率响应，并具有一个位于有限频率处的传输零点。这个传输零点可以灵活移动，有效得改善了频率选择性。微带滤波器的集总参数等效网络深刻揭示了微带滤波器的物理机制，可以极大缩短其设计时间。

主权项

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RS；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Z1e，奇模阻抗同为Z1o，电长度同为θ1；第二平行耦合线节(3)的偶模阻抗为Z2e，奇模阻抗为Z2o，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RS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RS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=π4ω1(Z1e+Z1o)+πZ2o2ω2,X=-[π4(Z1e+Z1o)+πZ3o2]]]>L12=π4Z2e-Z2oω2,X12=-π4(Z2e-Z2o)]]>K=Z1e-Z1o2]]>其中，谐振频率ωi＝‑Xi/Li(其中i＝1或2)。