基于耦合傳輸線的寬上通帶窄帶帶阻濾波器設計

第４２卷第１期

２０１３年１月

電子科技大學學報

Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｏｆＣｈｍａ

Ｖ．０１．４２ Ｎｏ．１

Ｊａｎ．２０１３

基于耦合傳輸線的寬上通帶窄帶帶阻濾波器設計

王占平 ，楊 博 ，陳 華２，王亞非 ，王林智３，孫偉。

（Ｉ．電子科技大學光電信息學院成都６１００５４：２．領亞電子科技股份有限公司 廣東深圳５１８１０８：

３．東莞岳豐電子科技有限公司 廣東東莞５２３５９０）

【摘要】微波系統中常常采用窄帶帶阻濾波器抑制高功率發射機的非線性諧波輸出和帶通濾波器的寄生通帶，其設計難

點主要是如何消除其中心頻率 的三倍（３ 頻處的寄生阻帶問題。該文通過在平行耦合傳輸線濾波節開路端采用加載電容的方

式，有效解決了基于平行耦合傳輸線的窄帶帶阻濾波器在上通帶３而處具有寄生阻帶的問題，展寬了該類帶阻濾波器的上通帶

帶寬，拓寬了其適用范圍。采用該方法，研制了一個中心頻率在５．３ ＧＨｚ的窄帶帶阻濾波器，實測結果表明，該帶阻濾波器具

有良好的上通帶帶寬。

關鍵詞加載電容；窄帶帶阻濾波器；平行耦合傳輸線線：寄生阻帶：上通帶

中圖分類號ＴＮ９９ 文獻標志碼Ａ ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００１－０５４８．２０１３．０１．００８

Ｄｅｓｉｇｎ ｏｆ ａ Ｎａｒｒｏｗ Ｂａｎｄ－－Ｓｔｏｐ Ｆｉｌｔｅｒ ｗｉｔｈ Ｗｉｄｅ Ｕｐｐｅｒ Ｐａｓｓｂａｎｄ

Ｂａｓｅｄ ｏｎ Ｐａｒａｌｌｅｌ－－Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｌｉｎｅ

ＷＡＮＧ Ｚｈａｎ．ｐｉｎｇ ，ＹＡＮＧ Ｂｏ ，ＣＨＥＮＧ Ｈｕａ２

ＷＡＮＧ Ｙａ．ｆｅｉ ，ＷＡＮＧ Ｌｉｎ．ｚｈｉ ，ａｎｄ ＳＵＮ Ｗｅｉ

，

（１．Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆＯｐｔｏｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ，Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｏｆＣｈｉｎａ Ｃｈｅｎｇｄｕ ６１００５４；

２．Ｌｉｎｏｙａ Ｗｉｒｅ＆Ｃａｂｌｅ Ｃｏ．，Ｌｔｄ．Ｓｈｅｎｚｈｅｎ Ｇｕｅｎｇｄｏｎｇ ５１８１０８；３．Ｄｏｎｇｇｕａｎ ＹＦＣ－ＢｏｎＥａｇｌｅ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ，ＬＴＤ Ｄｏｎｇｇｕｅｎ Ｇｕａｎｇｄｏｎｇ ５２３８０８）

Ａｂｓｔｒａｃｔ Ｔｈｅ ｎａｌＴｏｗ－ｂａｎｄ ｂａｎｄ－ｓｔｏｐ ｆｉｌｔｅｒｓ ａｒｅ ｏｆｔｅｎ ｕｓｅｄ ｉｎ ｍｉ￣ｏｗａｖｅ ｓｙｓｔｅｍｓ ｔｏ ｓｕｐｐｒｅｓｓ ｔｈｅ ｎｏｎｌｎｅａｉｒ

ｈａｒｍｏｎｉｃ ｏｕｔｐｕｔ ｏｆ ｈｉｇｈ－ｐｏｗｅｒ ｔｒａｎｓｍｉｔｔｅｒｓ ａｎｄ ｔｈｅ ｐａｒａｓｉｔｉｃ ｐａｓｓｂａｎｄ ｏｆ ｂａｎｄ－ｐａｓｓ ｆｉｌｔｅｒｓ．Ｔｈｅ ｄｉｉｃｕｌｆｔｙ ｏｆ ｔｈｅ

ｄｅｓｉｇｎ ｉｓ ｔｏ ｅｌｉｍｉｎａｔｅ ｔｈｅ ｐａｒａｓｉｔｉｃ ｓｔｏｐｂａｎｄ ａｔ ｔｈｒｅｅ ｔｉｍｅｓ ｔｈｅ ｃｅｎｔｅｒ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ３￣．Ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ｅｆｆｅｃｔｉｖｅｌｙ ｓｏｌｖｅｄ ｈｅ ｔ

ｐｒｏｂｌｅｍ ｏｆ ｐａｒａｓｉｔｉｃ ｓｔｏｐｂａｎｄ ａｔ輔ａｎｄ ｌａｒｇｅｌｙ ｅｘｔｅｎｄｅｄ ｔｈｅ ｕｐｐｅｒ ｐａｓｓｂａｎｄ ｂｙ ｍｅａｎｓ ｏｆ ｌｏａｄｉｎｇ ａ ｌｕｍｐｅｄ

ｃａｐａｃｉｔｙ ａｔ ｔｈｅ ｏｐｅｎ ｅｎｄ ｏｆ ｈｅ ｔｐａｒａｌｌｅｌ－ｃｏｕｐｌｅｄ ｌｎｅ．Ａｃｃｏｒｄｉｉｎｇ ｔｏ ｔｈｉｓ ｍｅｔｈｏｄ，ａ ｎａｌＴＯＷ ｂａｎｄ—ｓｔｏｐ ｆｉｌｔｅｒ ｗｉｈ ａ ｔ

ｃｅｎｔｅｒ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ａｔ ５．３ ＧＨｚ ｈａｓ ｂｅｅｎ ｐｒｅｓｅｎｔｅｄ．Ｔｈｅ ｔｅｓｔ ｒｅｓｕｌｔ ｓｈｏｗｓ ｈａｔｔ ｈｉｔｓ ｆｉｌｔｅｒ ｈａｓ ａ ｇｏｏｄ ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ ａｔ

ｕｐｐｅｒ ｐａｓｓｂａｎｄ．

Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ ｌｏａｄｉｎｇ ｃａｐａｃｉｔｉｅｓ； ｎａｒｒｏｗ ｂａｎｄｓｔｏｐ ｆｉｌｔｅｒ；ｐａｒａｌｌｅｌ—ｃｏｕｐｌｅｄ ｌｎｅ；ｉｐａｒａｓｉｔｉｃ ｓｔｏｐｂａｎｄ；

ｕｐｐｅｒ ｐａｓｓｂａｎｄ

微波帶阻濾波器廣泛應用于現代通信系統和雷

達系統中，被用來抑制高功率發射機的雜散諧波、

高功率功放的非線性諧波輸出以及帶通濾波器的寄

生通帶等。

了一種基于電容耦合的支線式帶阻濾波器結構形

式，該形式的帶阻濾波器在支線式帶阻濾波器結構

基礎上，通過將２／４高阻抗支線開路諧振器變換為

電容耦合短路并聯諧振器獲得，其支線阻抗可以任

意選擇，通常為５Ｏ Ｑ或７５ Ｑ。但這種結構的帶阻濾

波器具有較差的上通帶駐波特性，特別是在阻帶中

１設計原理

１．１窄帶帶阻濾波器的設計方法

文獻［１］中提出的支線式帶阻濾波器應用于窄帶

帶阻濾波器設計時，各支線具有很高的阻抗導致無

法實現，但是這種結構的帶阻濾波器當相對帶寬較

大時（如大于４０％時），各支線具有合理的阻抗水平，

比較容易實現，因此被用來制作寬帶帶阻濾波器。

心頻率的二倍頻率處。為了解決這個問題，文獻［３］

提出了在支線間的９Ｏ。連接線中間加入一個集總電

容以改善二倍頻處的駐波特性。但這樣又會影響帶

阻濾波器阻帶的帶寬響應，且難以進行濾波器的精

確綜合設計。文獻【４Ｉ６】提出了一種對微波窄帶帶阻

濾波器進行精確設計的方法，該方法采用２１４平行

為了得到窄帶帶阻濾波器的實現形式，文獻［２】提出

耦合線作為濾波單元節，可獲得良好的濾波器響應

收稿日期：２０１１—０４—１５：修回日期：２０１２—０５—２３

基金項目：國家自然科學基金（６１００１０２４）

作者簡介：王占平（１９６５一），男，博士，副教授，主要從事微波毫米波電路與系統、超高速光電探測器、ＲＦＩＤ天線方面的研究．