电滤波器结构的制作方法

专利2024-01-23  93


根据本发明的实施例涉及一种电滤波器结构,该电滤波器结构用于以频率选择的方式将电信号从第一滤波器端口转发到第二滤波器端口。根据本发明的一些实施例涉及边缘耦合滤波器。



背景技术:

电滤波器结构用于许多应用中。例如,电滤波器结构可以被实现为充当低通滤波器、带通滤波器或高通滤波器。在下文中,将简要介绍滤波器的设计。

边缘耦合滤波器(ecf,有时也称为“平行耦合滤波器”)是经典的微波滤波器结构。在下文中,使用附图描述工作原理和设计过程。图8示出了作为n+1=4的等效电路的ecf的示例的示意性电学原理图。此外,图9示出了可能的印刷电路实现的布局的示例的示意图。

ecf由n+1(n是滤波器的级数)个级联耦合线段(cls)组成,每个级联在滤波器的中心频率(f0)处为λ/4长。等效地,滤波器可以看作是n个λ/2谐振器(从开路到开路),它们彼此耦合并且以λ/4耦合到如图8和9所示的输入/输出(p1,p2)。滤波器结构是对称的,因为第n+1耦合线与第1耦合线相同,第n耦合线与第二耦合线相同,依此类推。这种滤波器特别适合于印刷实现:如图9所示的微带或带状线。

适当地实现ecf存在一些限制,例如,ecf的一个限制是第一耦合线段和最后的耦合线段需要紧密耦合。除非使用修改的结构,否则这将阻止宽带滤波器的实现。一个可能的修改包括利用与第一和最后的λ/2谐振器的直接(或“抽头”)耦合取代平行耦合线机制。例如,图10示出了示意性抽头式边缘耦合滤波器(tecf)100。图11示出了tecf100的可能的微带布局,其中,微带布局在线,图12示出了tecf200的微带布局的另一图示,其中,开路短截线被旋转90度。如图11所示,tecf100包括串联耦合的多个耦合线段(cls)、第一端口(输入端口)p1(使用第一传输线110与cls(表示为cls2)连接)、以及第二端口(输出端口)(使用第二传输线112与cls(表示为cls3)连接)。第一传输线110具有第一开路短截线120,第二传输线112具有第二开路短截线122。如图11所示,第一传输线110具有长度l1a和阻抗z0a,并且第一开路短截线具有长度l1a和阻抗z0a。此外,第二传输线112具有长度l1a和阻抗z0a,并且第二开路短截线122具有长度l1a和阻抗z0a。通常,在通带中心频率f0处确定z0a=z0b,l1a+l1b≈λ/4(即,电长度l1a+l1b几乎等于信号频率的波长的四分之一)。此外,选择z0a=z0b,使得耦合元件的宽度等于相邻cls之一的宽度。除了开路短截线的位置以外,图12的tecf200具有与图11的tecf100类似的构造。

图13示出了边缘耦合滤波器响应的示例,即,示出了三种不同ecf的响应。线表示图8中所示的传统理想ecf的响应,虚线表示图9中所示的传统微带布局ecf的响应,双点划线表示图11或12中所示的微带布局tecf的响应。这三个滤波器具有位于3f0(即中心频率的三倍)的次级通/带区域。

如图13所示,egf和tecf都在2f0(在示例中为20ghz)附近的区域中都出现了不需要的杂散带,这在理想情况下是不存在的。这是由于:

·偶模和奇模(微带或悬带状线(suspendedstripline))cls之间的传播速度不相等

·与cls的开路侧上的端部效应相关的有限电容(从来都不是理想的开路),以不同的方式扰动偶模和奇模速度(这适用于任何情况,微带、带状线、悬浮带状线、机加工结构等)

ecf和tecf在区域f0±2f0中表现不同。在第一种情况下,衰减达到局部最大值(在图13所示的示例中,在15ghz处,约为30db),然后在2f0处变得非常小。相反,在达到2f0的局部最小值之前,tecf的衰减变得非常高(理想情况下是无限的,在示例中,在14至15ghz之间大于60db)。这也提高了tecf在低通侧的选择性。该传输零点的频率是开路短截线是波长的四分之一(l1b≈λ/4)处的频率。

ecf的最大可实现相对带宽(δf/f0)由最小可实现间隙以及基板参数(介电常数εr,和厚度h)确定。由于ecf的第一耦合线段需要与其余部分紧密耦合,因此该限制在ecf中要比在tecf中强得多。

图13示出了εr=9.9,h=508μm的微带布局变化的图示,射频端口被指示为在左右方向上的突起。即,图14(a)示出ecf,最小间隙=50μm,δf/f0≈0.15,图14(b)示出了tegf,最小所需间隙=370μm,与ecf相同的δf/f0,以及图14(c)示出了tegf,最小间隙=50μm,δf/f0≈0.38(即,>具有最小间隙的两个egf)。

图15示出了边缘耦合滤波器响应的示例,即线表示图14(a)所示的滤波器的响应,虚线表示图14(b)所示的滤波器的响应,双点划线表示图14(c)所示的滤波器的响应。

然而,如图15所示,图14所示的滤波器在2f0(通带中心频率的两倍)附近的区域中仍具有不希望的杂散通带。

因此,本发明的目的是创造有助于使用容易获得的技术来实现期望的滤波器特性的构思。



技术实现要素:

根据本发明的实施例创建了一种电滤波器结构,用于以频率选择的方式将电信号从第一端口转发到第二端口。该滤波器是边缘耦合滤波器ecf,并且该滤波器包括串联耦合的多个耦合线段cls,该滤波器至少包括第一耦合线段和最后耦合线段,可选地,该滤波器还包括更多的耦合线段。第一端口p1使用第一传输线与多个耦合线段中的第一耦合线段连接,例如与图9或10中所示的编号为2的cls的第一线段连接。第二端口p2使用第二传输线与多个耦合线段中的最后的耦合线段连接,例如,图9或10中所示的编号为3的cls的第二线段。电滤波器包括开路短截线,例如在第一端口侧,或在第一端口处,或在第一端口的位置,或从第一传输线分支,或在第一端口与第一耦合线段之间分支。开路短截线的长度被选择为使得开路短截线的电长度(在+/-20%的公差内,或者优选地在+/-10%的公差内)等于具有滤波器通带中心频率的两倍频率的信号波长的的四分之一。

已经发现,开路短截线的长度被选择为使得耦合元件的宽度等于相邻cls之一的宽度。因此,例如,可以获得传输零点的频率并减小2f0附近的区域中的不期望的杂散通带。换言之,可以获得整个滤波器结构,其很好地适应了现有技术,因此,与在通带中心频率处具有长度为l≈λ/4的开路短截线的滤波器结构相比,通常提供更好的特性。

在优选实施例中,开路短截线的阻抗被选择为使得滤波器的工作阻抗例如在滤波器的通带中匹配。因此,布置阻抗匹配不一定是进一步的步骤,因此,减少了设计工作和设计成本。

在优选实施例中,第一传输线的长度被选择为使得滤波器的工作阻抗例如在滤波器的通带中匹配。因此,例如,可以在抽头式边缘耦合滤波器(tecf)的外部获得开路短截线,其在2f0处提供传输零点。

在优选实施例中,第一传输线的宽度与多个耦合线段中的第一耦合线段的宽度相同,例如,使得从第一传输线到第一耦合线段的过渡处没有不连续。因此,例如,可以减轻由于传输线的不连续而引起的意外衰减。

在优选实施例中,滤波器结构还包括另外的开路短截线。另外的开路短截线的长度与开路短截线的长度在+/-20%的公差内或者优选在+/-10%的公差内相同。因此,可以具有对称的滤波器结构,因此,减少了设计工作和设计成本。

在优选实施例中,另外的开路短截线的阻抗与开路短截线的阻抗在+/-20%的公差内或者优选在+/-10%的公差内相同。因此,例如可以改善在tecf的外部的开路短截线的精度,该开路短截线在2f0处提供传输零点。因此,有效地减小了2f0附近的区域中的不期望的杂散通带。

在优选实施例中,开路短截线被提供在第一端口侧,或者例如在第一端口处,或者在第一端口的位置处,或者从第一传输线分支,或者在第一端口与第一耦合线段之间分支。因此,可以提高滤波器结构设计的灵活性。

在优选实施例中,另外的开路短截线被提供在第二端口侧,或者例如在第二端口处,或者在第二端口的位置,或者从第一传输线分支,或者在第二端口与最后的耦合线段之间分支。因此,滤波器可以具有对称的结构,因此可以简化制造过程。

在优选实施例中,开路短截线包括两个短截线部分。每个短截线的阻抗和电长度在+/-20%的公差内或者优选在+/-10%的公差内相同。两个短截线在第一端口处以相反的方向形成分支,例如,短截线部分关于使第一部分居中而对称地布置。因此,例如可以减小电滤波器的长度,容易地使电滤波器的尺寸最小化。

在优选实施例中,另外的开路短截线包括两个短截线部分。每个短截线的阻抗和电长度在+/-20%的公差内或者例如在+/-10%的公差内相同。两个短截线在第一端口处以相反的方向形成分支,例如,短截线部分关于使第一部分居中而对称地布置。因此,该布置适合于节省空间。

在优选实施例中,一个或多个开路短截线的长度被选择为使得一个或多个开路短截线在滤波器的通带中心频率的两倍频率(例如,2f0)处在+/-20%的公差内或优选在+/-10%的公差内提供一个或多个传输零点。因此,例如,可以有效地减小区域2f0中的不期望的杂散通带。

在优选实施例中,滤波器被配置为在通带中心频率附近具有通带,以在通带中心频率与通带中心频率的两倍频率之间具有局部最大衰减,以在通带中心频率的两倍频率处提供至少10db的衰减或至少15db的附加阻带衰减。即,与现有解决方案相比,获得的衰减至少是10至15db的附加顶带衰减。因此,这种布置可以改善电滤波器的特性。

根据本发明的实施例创建了另一电滤波器结构,用于以频率选择的方式将电信号从第一端口转发到第二端口。该滤波器是边缘耦合滤波器ecf,并且该滤波器包括串联耦合的多个耦合线段cls,至少包括第一耦合线段和最后的耦合线段,可选地,该滤波器还包括更多的耦合线段。第一端口p1使用第一传输线与多个耦合线段中的第一耦合线段连接,例如,与图9或图10所示的编号为2的cls的第一线段连接。第二端口p2使用第二传输线与多个耦合线段中的最后的耦合线段连接,例如,图9和10中所示的编号为3的cls的第二线段。电滤波器包括开路短截线,例如在第一端口侧、或在第一端口处、或在第一端口的位置,或从第一传输线分支、或在第一端口与第一耦合线段之间分支。开路短截线的长度被选择为使得开路短截线在其端部出现耦合到所述电滤波器结构的短路的频率在±20%的公差内位于滤波器的通带中心频率与滤波器的通带中心频率的两倍频率之间。因此,例如,可以在f0与2f0之间获得传输零点,因此,例如,滤波器的低通侧变得更尖锐,尽管以清洁的阻带的扩展为代价。

本发明的优选实施例是一种用于操作电滤波器的方法,该电滤波器以频率选择的方式将电信号从第一端口转发到第二端口。该滤波器是边缘耦合滤波器,并且在该滤波器的通带中通过串联耦合的多个耦合线段cls以小于6db的衰减转发信号,该多个耦合线段至少包括连接至第一端口的第一耦合线段和连接到第二端口的最后的耦合线段,可选地甚至更多个耦合线段。使用至少一个开路短截线将通带中心频率的两倍频率处的信号短路,使得通带中心频率的两倍频率处的信号衰减至少10db或至少15db。开路短截线的长度被选择为使得开路短截线的电长度在+/-20%的公差内或者优选地在+/-10%的公差内等于具有滤波器的通带中心频率的两倍频率(例如2f0)的信号波长的四分之一。因此,通过使用该操作方法,可以获得滤波器的要求的特征。

本发明的优选实施例是一种用于设计电滤波器的方法,该电滤波器以频率选择的方式将信号从第一端口转发到第二端口。该滤波器是边缘耦合滤波器,并且该方法包括设计串联耦合的多个耦合线段cls,其至少包括第一耦合线段和最后的耦合线段[可选地甚至更多的耦合线段],使得多个耦合线段以小于6db的衰减在滤波器的通带中转发信号。选择开路短截线的长度,使得[第一]开路短截线的电长度(在+/-20%的公差内,或者最好在+/-10%的公差内)等于具有滤波器的通带中心频率的两倍频率(例如,2f0)的信号波长的四分之一。选择滤波器的第一端口与多个耦合线段中的第一耦合线段之间的传输线的长度和开路短截线的宽度,以具有阻抗匹配,例如,返回损耗至少为10db,即在滤波器的通带内的第一端口处返回损耗不明显大于10db。因此,通过使用这种设计方法,例如,可以有效地提供具有所需特征的电滤波器,而没有不期望的杂散通带。

附图说明

以下将参考附图描述根据本发明的实施例,其中:

图1示出了根据本发明实施例的电滤波器结构的示意性框图和指示电滤波器结构的响应的示意图;

图2示出了根据传统滤波器和本发明实施例的电滤波器的微带布局的图示;

图3示出了根据传统的滤波器和本发明实施例的边缘耦合滤波器响应的示例;

图4示出了对传统电滤波器和根据本发明的电滤波器的响应进行比较的表;

图5示出了根据传统滤波器、本发明实施例和本发明另一实施例的电滤波器的微带布局的图示。

图6示出了根据图5所示的滤波器的边缘耦合滤波器响应的示例;

图7示出了根据本发明的用于设计电滤波器的方法的流程图;

图8示出了传统的边缘耦合滤波器(ecf)的示例的示意性电学原理图;

图9示出了传统ecf的可能的印刷电路实现的布局的示例的示意图;

图10示出了传统抽头式边缘耦合滤波器(tecf)的示例的示意性电学原理图;

图11示出了传统tecf的可能微带线布局的图示,其中开路短截线在线。

图12示出了传统tecf的可能微带布局的另一图示,其中开路短截线旋转了90度。

图13示出了根据传统ecf的边缘耦合滤波器响应的示例;

图14示出了传统ecf和tecf的微带布局变化的图示示例;以及

图15示出了图14中所示的传统ecf和tecf的响应的示例。

具体实施例

图1(a)示出了根据本发明的电滤波器结构的示意性框图。电滤波器包括用于以频率选择方式将电信号从第一端口p1转发到第二端口p2的结构。该滤波器是抽头式边缘耦合滤波器tecf10。该滤波器包括多个耦合线段cls,即,至少两个耦合线段,例如,多个耦合线段中的第一耦合线段12,…和最后的耦合线段14。使用第一传输线16将第一端口p1与耦合线段中的第一耦合线段连接。使用第二传输线18将第二端口p2与最后的cls14连接。tecf10包括具有长度l1b的开路短截线20,选择该长度使开路短线的电长度(在+/-20%的公差内,或者最好在+/-10%的公差内)等于滤波器的信号波长的四分之一λ/4,该信号的频率2f0是滤波器通带中心频率的两倍。如图1(a)所示,开路短截线的位置不受限制,即开路短截线20可位于第一端口p1侧,第一端口p1处或第一端口p1的位置,或者从第一传输线16分支,或者在第一端口p1和第一cls12之间分支。

图1(b)示出了表示根据图1(a)的tecf10的电滤波器结构的响应的示意图。如图所示,有效地抑制了在2f0附近的区域中的不期望的杂散通带。

然而,在图1(a)中未示出,tecf10可以包括另外的开路短截线,即,第二开路短截线位于第二端口p2侧、或第二端口p2处、或第二端口p2的位置,或从第二传输线18分支、或者在第二端口p2和第二cls14之间分支。在这种情况下,开路短截线(即第一开路短截线)的阻抗z0b和开路短截线的阻抗z0b被选择为使得滤波器的工作阻抗例如在滤波器的通带中匹配。第二开路短截线的长度l1b与第一开路短截线的长度(在+/-20%的公差内,或者优选地在+/-10%的公差内)相同。此外,第二短截线的阻抗z0b与第一开路短截线的阻抗(在+/-20%的公差内,或者优选地在+/-10%的公差内)相同。此外,开路短截线的位置不受如图1所示的限制,例如,第一开路短截线位于第一端口侧、或第一端口处、或第一端口的位置,或从第一传输线分支、或在第一端口和第一耦合线段之间分支。以相同的方式,如果滤波器包括另外的开路短截线(第二开路短截线),则第二开路短截线可以位于第二端口侧、或第二端口处、或第二端口的位置、或从第二传输线分支、或在第二端口和第二耦合线段之间分支。

图2(a)表示根据传统电滤波器、也如图11或图14(b)所示的tecf的微带布局。图2(b)和图2(c)表示根据本发明的微带布局的示例。滤波器的参数设置如下:

图2(a)f0=10ghz,δf/f0≈0.15。εr=9.9,h=508μm的微带。

图2(b)f0,δf和微带基板与图2(a)相同。

图2(c)f0=24ghz,δf/f0≈0.28。

如图2(b)和图2(c)所示,第一开路短截线包括两个短截线部分,并且短截线部分在第一端口处以相反的方向形成分支,并且第二短截线部分包括两个短截线部分,并且短截线部分在第二个端口处以相反的方向形成分支。也就是说,如果开路短截线的阻抗变得太低,则可以用两个短截线代替滤波器端部处的单个开路短截线。因此,如图2所示,两个短截线部分被分支。此外,第一开路短截线的每个短截线部分的阻抗和电长度(在+/-20%的公差内,或者优选地在+/-10%的公差内)相同。第二开路短截线的短截线部分也是如此。

图2(c)示出了根据本发明的tecf的变型。如图2(c)所示,短截线部分的宽度可以变化。另外,cls之间的间隙也可以变化。在cls之间的间隙紧的情况下,例如,如图2(c)所示,图2(c)表示cls之间的间隙比图2(b)的cls之间的间隙更紧,如图3所示,在2f0附近的区域中的不期望的杂散频带进一步减轻。

图3示出了根据图2中所示的滤波器的边缘耦合滤波器响应的示例,即,线表示图2(a)中所示的滤波器的响应,虚线表示图图2(b)中所示的滤波器的响应,双点划线表示图2(c)中所示的滤波器的响应。如图3所示,与图2(a)所示的tecf,图2(b)所示的tecf可以更好地减轻2f0附近的区域中的不期望的杂散通/带,图2(c)所示的tecf示出了最大化减轻2f0附近的区域中的不期望的杂散通带。

图4示出了表示传统电滤波器和根据本发明的电滤波器的响应的比较的表。“传统的”表示已知ecf(传统ecf)的结果,“抽头式(旧的)”表示已知tecf的结果,而“抽头式(新的)”指示根据本发明的tecf的结果。如图4所示,根据本发明的tecf(在图4中为tecg(新的)),例如图2(b)和(c)中所示的电滤波器,示出了明显优于(例如图9中所示的)传统ecf(图4中的传统的)和(例如图图2(a)、9和10所示的)tecf(图4中的抽头式(旧的))。特别地,对于f<2f0的最小阻带衰减的结果明显优于传统的ecf和tecf。图4所示的表基于本说明书中公开的示例,因此,表中的数字仅是示例性的。

图5(a)和(c)表示根据传统电滤波器tecf的微带布局,也如图14(a)和(b)所示。图5(b)的tecf也是指示短截线的不同变化的传统电滤波器。图5(d)表示本发明的微带布局,也如图2(b)所示,图5(e)表示根据本发明的微带布局的另一示例。如图5(e)所示,与图5(c)和(d)所示的电滤波器相比,根据本发明的另一示例的电滤波器具有更长和更窄的短截线。即,短截线较窄以便具有较高的特性阻抗并保持滤波器的带内阻抗匹配。

图6示出了根据图5中所示的滤波器的边缘耦合滤波器响应的示例,即,图6中的长虚线0)表示理想情况下的响应(图5中未示出),图6中的线a)表示图5(a)所示的传统微带边缘耦合滤波器的响应,图6中的点划线b)表示图5(b)所示的抽头式边缘耦合微带滤波器的响应,图6中的虚线c)表示图5(c)所示的抽头式边缘耦合微带滤波器(短截线旋转了90度)的响应,图6中的粗黑点线d)表示根据本发明的抽头式边缘耦合微带滤波器的响应,即,如图5(d)和图2(b)所示,图6中的双点划线e)表示图5(e)所示的根据本发明另一示例的抽头式边缘耦合微带滤波器的响应。

根据本发明的tecf以如下方式操作:

在滤波器的通带中通过串联耦合的多个耦合线段cls以小于6db的衰减转发信号,多个耦合线段至少包括连接到第一端口的第一耦合线段和连接到第二端口的最后的耦合线段,可选地甚至更多耦合线段。使用至少一个开路短截线将通带中心频率的两倍频率的信号短路,从而使通带中心频率的两倍频率的信号衰减至少10db或至少15db。此外,如上面解释的,选择第一开路短截线的长度l1b,可选地还选择第二开路短截线的长度,使得第一(和第二)开路短截线的电长度(+/-20%的公差内,或者优选地+/-10%的公差内)等于具有滤波器通带中心频率的两倍频率的信号波长的四分之一。此外,选择第一开路短截线的长度l1b,可选地还选择第二开路短截线的长度,使得第一(和第二)开路短截线的电长度(+/-20%的公差内,或者优选地+/-10%的公差内)落在滤波器的通带中心频率与滤波器的通带中心频率的两倍的频率之间。

通过使用以下公开的方法来设计本发明的电滤波器。

如图7所示,设计了串联耦合的多个cls(s10)。即,cls被设计为至少包括第一耦合线段和最后的耦合线段,使得多个耦合线段以小于6db的衰减在滤波器的通带中转发信号。cls的数量可以根据任何需求/要求/必要性而变化。

在下一步骤中,选择开路短截线的长度(s12)。即,开路短截线的长度使得开路短截线的电长度(在+/-20%的公差内,或者在+/-10%的公差内)等于具有滤波器通带中心频率的两倍频率的的信号波长的四分之一。如果需要另外的开路短截线,则以相同的方式选择另外的开路短截线的长度。

然后,选择传输线的长度(s14)。即,选择滤波器的第一端口与耦合线段中第一耦合线段之间的传输线的长度和开路短截线的宽度以具有阻抗匹配,例如,在滤波器通带内的第一个端口处返回损耗不显著大于10db。

如上所述,根据本发明的电滤波器结构,通过选择(公差为+/-20%)等于具有滤波器通带中心频率的两倍的信号的波长的四分之一的开路短截线的长度(开路短截线的电长度),来减轻在2f0附近的区域中的不期望的杂散通带。

此外,选择开路短截线的阻抗,使得滤波器的工作阻抗匹配。因此,在tecf的外部的开路短截线在2f0处提供了传输零点,因此,适当地改善了电滤波器的质量。

应当注意,上述滤波器结构可以在宽范围内变化。例如,根据本发明的实施例不限于带通滤波器结构。相反,可以实现低通滤波器结构或高通滤波器结构。另外,cls的数量和cls之间的间隙可以根据所需的滤波器质量而变化。


技术特征:

1.一种电滤波器结构,用于以频率选择的方式将电信号从第一端口转发到第二端口,其中,所述滤波器是边缘耦合滤波器,所述滤波器包括:

串联耦合的多个耦合线段,至少包括第一耦合线段和最后的耦合线段;

其中,所述第一端口使用第一传输线与耦合线段中的所述第一耦合线段连接;

其中,所述第二端口使用第二传输线与所述最后的耦合线段连接;

其中,所述电滤波器包括开路短截线;

其中,所述开路短截线的长度被选择为使得所述开路短截线的电长度在+/-20%的公差内等于具有所述滤波器的通带中心频率的两倍频率的信号波长的四分之一。

2.根据权利要求1所述的滤波器结构,其中,所述开路短截线的阻抗被选择为使得所述滤波器的工作阻抗匹配。

3.根据权利要求1或2所述的滤波器结构,其中,所述第一传输线的长度被选择为使得所述滤波器的工作阻抗匹配。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的滤波器结构,其中,所述第一传输线的宽度与所述多个耦合线段中的所述第一耦合线段的宽度相同。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的滤波器结构,其中,所述滤波器结构还包括另外的开路短截线,

其中,所述另外的开路短截线的长度与所述开路短截线的长度在+/-20%的公差内相同。

6.根据权利要求5所述的滤波器结构,其中,所述另外的开路短截线的阻抗与所述开路短截线的阻抗在+/-20%的公差内相同。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的滤波器结构,其中,所述开路短截线被提供在所述第一端口侧。

8.根据权利要求5至7中任一项所述的滤波器结构,其中,所述另外的开路短截线被提供在所述第二端口侧。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的滤波器结构,其中,所述开路短截线包括两个短截线部分,

其中,每个短截线部分的阻抗和电长度在+/-20%的公差内相同,

其中,所述两个短截线部分在所述第一端口处沿相反的方向形成分支。

10.根据权利要求5至9中任一项所述的滤波器结构,其中,所述另外的开路短截线包括两个短截线部分,

其中,每个短截线部分的阻抗和电长度在+/-20%的公差内相同,

其中,所述两个短截线部分在所述第一端口处沿相反的方向形成分支。

11.根据权利要求1至10中任一项所述的滤波器结构,其中,所述一个或多个开路短截线的长度被选择为使得所述一个或多个开路短截线在+/-20%的公差内在所述滤波器的通带中心频率的两倍频率下提供一个或多个传输零点。

12.根据权利要求1至11中任一项所述的滤波器结构,其中,所述滤波器被配置为在所述通带中心频率附近具有通带,以在所述通带中心频率与所述通带中心频率的两倍频率之间具有局部最大衰减,以在所述通带中心频率的两倍频率下提供至少10db的衰减或至少15db的附加阻带衰减。

13.一种电滤波器结构,用于以频率选择的方式将电信号从第一端口转发到第二端口,其中,所述滤波器是边缘耦合滤波器,所述滤波器包括:

串联耦合的多个耦合线段,至少包括第一耦合线段和最后的耦合线段;

其中,所述第一端口使用第一传输线与耦合线段中的所述第一耦合线段连接;

其中,所述第二端口使用第二传输线与所述最后的耦合线段连接;

其中,所述电滤波器包括开路短截线;

其中,所述开路短截线的长度被选择为使得所述开路短截线在其端部出现耦合到所述电滤波器结构的短路的频率在+/-20%的公差内处于所述滤波器的通带中心频率与所述滤波器的所述通带中心频率的两倍频率之间。

14.一种用于操作电滤波器的方法,所述电滤波器以频率选择的方式将电信号从第一端口转发到第二端口,其中,所述滤波器是边缘耦合滤波器,

其中,通过串联耦合的多个耦合线段在所述滤波器的通带中以小于6db的衰减转发信号,所述多个耦合线段至少包括连接到所述第一端口的第一耦合线段和连接到所述第二端口的最后的耦合线段;并且

其中,使用至少一个开路短截线将所述通带中心频率的两倍频率下的信号短路,使得所述通带中心频率的两倍频率下的信号衰减至少10db或至少15db,

其中,所述开路短截线的长度被选择为使得所述开路短截线的电长度在+/-20%的公差内等于具有所述滤波器的通带中心频率的两倍频率的信号波长的四分之一。

15.一种用于设计电滤波器的方法,所述电滤波器以频率选择的方式将信号从第一端口转发到第二端口,其中,所述滤波器是边缘耦合滤波器,

其中,所述方法包括设计串联耦合的多个耦合线段,所述多个耦合线段至少包括第一耦合线段和最后的耦合线段,使得串联的耦合线段在所述滤波器的通带中以小于6db的衰减转发信号;

选择开路短截线的长度,使得所述开路短截线的电长度在+/-20%的公差内等于具有所述滤波器的通带中心频率的两倍频率的信号波长的四分之一;

选择所述滤波器的所述第一端口与所述耦合线段中的第一耦合线段之间的传输线的长度以及所述开路短截线的宽度,以在所述滤波器的通带内的所述第一端口处具有阻抗匹配。

技术总结
一种电滤波器结构,用于以频率选择的方式将电信号从第一端口转发到第二端口,其中,该滤波器是边缘耦合滤波器,该滤波器包括:串联耦合的多个耦合线段,至少包括第一耦合线段和最后的耦合线段;其中,第一端口使用第一传输线与耦合线段中的第一耦合线段连接;其中,第二端口使用第二传输线与最后的耦合线段连接;其中,该电滤波器包括开路短截线;其中开路短截线的长度被选择为使得开路短截线的电长度在+/‑20%的公差内等于具有滤波器通带中心频率的两倍频率的信号波长的四分之一。

技术研发人员:乔瓦尼·比安奇
受保护的技术使用者:爱德万测试公司
技术研发日:2019.08.06
技术公布日:2021.04.06

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