一种带内平坦、频率选择性高的无反射宽带带通滤波器

技术特征：
1.一种带内平坦、频率选择性高的无反射宽带带通滤波器，其特征在于包括：谐振器加载终端开路耦合线(1)、吸收枝节(2)和50欧姆传输线(3)；所述谐振器加载终端开路耦合线(1)包括第一段平行耦合线(11)、第二段平行耦合线(12)和终端开路并联电路(13)；所述第一段平行耦合线(11)包括第一耦合线(111)和第二耦合线(112)；所述第二段平行耦合线(12)包括第三耦合线(121)和第四耦合线(122)；所述终端开路并联电路(13)包括第一开路线(131)和第一传输线(132)；所述吸收枝节(2)包括第一吸收枝节(21)和第二吸收枝节(22)；所述第一吸收枝节(21)包括第二传输线(211)、第二开路线(212)、第一电阻(213)、第三开路线(214)和第三传输线(215)；所述第二吸收枝节(22)包括第四传输线(221)、第四开路线(222)、第二电阻(223)、第五开路线(224)和第五传输线(225)；所述50欧姆传输线(3)包括第一50欧姆传输线(31)和第二50欧姆传输线(32)；所述第一50欧姆传输线(31)与第一耦合线(111)的左端相连接，第二传输线(211)与第一50ω传输线(31)和第一耦合线(111)并联；所述第二传输线(211)与第一电阻(213)相连接，第二开路线(212)与第二传输线(211)和第一电阻(213)并联；所述第一电阻(213)与第三传输线(215)相连接，第三开路线(214)与第一电阻(213)和第三传输线(215)并联，且所述第三传输线(215)另一端接地；第二耦合线(112)右端与第三耦合线(122)左端相连接，第一传输线(132)与第二耦合线(112)和第四耦合线(122)并联，第一传输线(132)的下端与第一开路线(131)相连接；所述第三耦合线(121)的右端与第二50欧姆传输线(32)相连接，第四传输线(221)与第三耦合线(121)右端和第二50欧姆传输线(32)并联；所述第四传输线(221)与第二电阻(223)相连接，第四开路线(222)与第四传输线(221)和第二电阻(223)并联；所述第二电阻(223)与第五传输线(225)相连接，第五开路线(224)与第二电阻(223)和第五传输线(225)并联；所述第五传输线(225)另一端接地；所述第一段平行耦合线(11)和第二段平行耦合线(12)电长度和特性阻抗均相同，其中电长度为90
°
；所述第一开路线(131)、第一传输线(132)、第二传输线(211)、第二开路线(212)、第三开路线(214)、第三传输线(215)、第四传输线(221)、第四开路线(222)、第五开路线(224)和第五传输线(225)的电长度均为90
°
。2.根据权利要求1所述的带内平坦、频率选择性高的无反射宽带带通滤波器，其特征在于：该滤波器的回波损耗s
11
和插入损耗s
21
表达式如下：表达式如下：其中γ
o
是奇模激励情况下的反射系数，γ
e
是偶模激励情况下的反射系数，在奇模激励的情况下，反射系数γ
o
的计算公式为：其中z
in1
是奇模激励下输入端口的输入特性阻抗，z
in1
的表达式为：
上式中，z
ino
为奇模激励下第一段平行耦合线(11)端口的特性阻抗，z
sub
为吸收枝节(2)端口的特性阻抗，z
ino
和z
sub
的表达式分别为：的表达式分别为：其中z
c
是从第二传输线(211)下端看进去的端口特性阻抗，z
c
的表达式为：在偶模激励的情况下，反射系数γ
e
的计算公式为：其中z
in2
是偶模激励下输入端口的特性阻抗，z
in2
的表达式为：其中z
ine
是偶模激励下第一段平行耦合线(11)端口的特性阻抗，z
sub
是吸收枝节端口的特性阻抗，z
ine
和z
sub
的表达式分别为：的表达式分别为：其中z
d
是偶模电路中终端开路并联电路(13)端口看进去的特性阻抗，z
c
是从第二传输线(211)下端看进去的端口特性阻抗，z
d
和z
c
的表达式分别为：的表达式分别为：式中z1是第一开路线(131)的特性阻抗，z2是第一传输线(132)的特性阻抗，z3是第二传输线(211)和第四传输线(221)的特性阻抗，z4是第二开路线(212)和第四开路线(222)的特性阻抗，r是第一电阻(213)和第二电阻(223)的电阻值，z5是第三开路线(214)和第五开路
线(224)的特性阻抗，z6是第三传输线(215)和第五传输线(225)的特性阻抗，z
o
和z
e
分别是谐振器加载终端开路耦合线(1)的奇模特性阻抗和偶模特性阻抗，z0是50欧姆传输线(3)的特性阻抗，θ是第一段平行耦合线(11)、第二段平行耦合线(12)、第一传输线(132)、第一开路线(131)、第二传输线(211)、第二开路线(212)、第三开路线(214)、第三传输线(215)、第四传输线(221)、第四开路线(222)、第五开路线(224)和第五传输线(225)的电长度。3.根据权利要求1所述的带内平坦、频率选择性高的无反射宽带带通滤波器，其特征在于：通过调整所述吸收枝节(2)中各段传输线的阻抗及第一电阻(213)、第二电阻(223)的阻值控制带内和带外的无反射特性；通过调整第一传输线(132)和第一开路线(131)的特性阻抗对带内平坦度和频率选择性进行调控。4.根据权利要求1所述的带内平坦、频率选择性高的无反射宽带带通滤波器，其特征在于：所述第二传输线(211)、第四传输线(221)、第三开路线(214)和第五开路线(224)的特性阻抗均大于100ω；所述第一开路线(131)、第二开路线(212)和第四开路线(222)的特性阻抗均小于50ω。

技术总结
本发明公开了一种带内平坦、频率选择性高的无反射宽带带通滤波器，包括：谐振器加载终端开路耦合线、吸收枝节和50欧姆传输线；所述谐振器加载终端开路耦合线包括第一段平行耦合线、第二段平行耦合线和终端开路并联电路；所述第一段平行耦合线包括第一耦合线和第二耦合线；所述第二段平行耦合线包括第三耦合线和第四耦合线；所述终端开路并联电路包括第一开路线和第一传输线；所述吸收枝节包括第一吸收枝节和第二吸收枝节；该滤波器通带平坦度较高，并且在整个测试频段(0～4GHz)范围内均具有无反射特性，即该滤波器的回波损耗小于10dB的带宽为0～4GHz。的带宽为0～4GHz。的带宽为0～4GHz。


技术研发人员：刘宏梅 张斯然 陈书圯 任俊豪 房少军 王钟葆
受保护的技术使用者：大连海事大学
技术研发日：2022.08.19
技术公布日：2022/11/11