基于耦合传输线的宽上通带窄带带阻滤波器设计

第４２卷第１期

２０１３年１月

电子科技大学学报

Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｏｆＣｈｍａ

Ｖ．０１．４２ Ｎｏ．１

Ｊａｎ．２０１３

基于耦合传输线的宽上通带窄带带阻滤波器设计

王占平 ，杨 博 ，陈 华２，王亚非 ，王林智３，孙伟。

（Ｉ．电子科技大学光电信息学院成都６１００５４：２．领亚电子科技股份有限公司 广东深圳５１８１０８：

３．东莞岳丰电子科技有限公司 广东东莞５２３５９０）

【摘要】微波系统中常常采用窄带带阻滤波器抑制高功率发射机的非线性谐波输出和带通滤波器的寄生通带，其设计难

点主要是如何消除其中心频率 的三倍（３ 频处的寄生阻带问题。该文通过在平行耦合传输线滤波节开路端采用加载电容的方

式，有效解决了基于平行耦合传输线的窄带带阻滤波器在上通带３而处具有寄生阻带的问题，展宽了该类带阻滤波器的上通带

带宽，拓宽了其适用范围。采用该方法，研制了一个中心频率在５．３ ＧＨｚ的窄带带阻滤波器，实测结果表明，该带阻滤波器具

有良好的上通带带宽。

关键词加载电容；窄带带阻滤波器；平行耦合传输线线：寄生阻带：上通带

中图分类号ＴＮ９９ 文献标志码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辅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

微波带阻滤波器广泛应用于现代通信系统和雷

达系统中，被用来抑制高功率发射机的杂散谐波、

高功率功放的非线性谐波输出以及带通滤波器的寄

生通带等。

了一种基于电容耦合的支线式带阻滤波器结构形

式，该形式的带阻滤波器在支线式带阻滤波器结构

基础上，通过将２／４高阻抗支线开路谐振器变换为

电容耦合短路并联谐振器获得，其支线阻抗可以任

意选择，通常为５Ｏ Ｑ或７５ Ｑ。但这种结构的带阻滤

波器具有较差的上通带驻波特性，特别是在阻带中

１设计原理

１．１窄带带阻滤波器的设计方法

文献［１］中提出的支线式带阻滤波器应用于窄带

带阻滤波器设计时，各支线具有很高的阻抗导致无

法实现，但是这种结构的带阻滤波器当相对带宽较

大时（如大于４０％时），各支线具有合理的阻抗水平，

比较容易实现，因此被用来制作宽带带阻滤波器。

心频率的二倍频率处。为了解决这个问题，文献［３］

提出了在支线间的９Ｏ。连接线中间加入一个集总电

容以改善二倍频处的驻波特性。但这样又会影响带

阻滤波器阻带的带宽响应，且难以进行滤波器的精

确综合设计。文献【４Ｉ６】提出了一种对微波窄带带阻

滤波器进行精确设计的方法，该方法采用２１４平行

为了得到窄带带阻滤波器的实现形式，文献［２】提出

耦合线作为滤波单元节，可获得良好的滤波器响应

收稿日期：２０１１—０４—１５：修回日期：２０１２—０５—２３

基金项目：国家自然科学基金（６１００１０２４）

作者简介：王占平（１９６５一），男，博士，副教授，主要从事微波毫米波电路与系统、超高速光电探测器、ＲＦＩＤ天线方面的研究．