交叉耦合滤波器纵览PPT课件

.,1,苏涛西安电子科技大学，电子工程学院710071,19、交叉耦合滤波器总览,.,2,交叉耦合滤波器总览,1、同轴腔滤波器基本原理2、交叉耦合的引入3、交叉耦合原理,.,3,交叉耦合滤波器总览,1、同轴腔滤波器基本原理2、交叉耦合的引入3、交叉耦合原理,.,4,1、同轴腔滤波器基本原理,TEM模传输线：同轴线,.,5,当b/a=3.6时，衰减最小（用作谐振器Q值最高）,空气填充，匹配同轴线的击穿功率：,第一个高次模TE模式（单位：英寸）：,可以利用同轴线构成传输线谐振腔。,.,6,一段开路传输线或者短路传输线作为谐振器。,.,7,波长传输线谐振腔同轴线腔内导体长度确定谐振频率,当顶板与内导体上面接近时，相互间存在电容电容加载，谐振频率下降；同等频率下，腔体尺寸较小；,常用同轴线谐振腔,.,8,加载的同轴腔,.,9,同轴腔的耦合,同轴腔容性耦合,同轴腔感性耦合,.,10,同轴腔混合耦合,.,11,腔间耦合既有磁性成分，也有电性成分；两者异相，总的耦合等于磁耦合减去电耦合；开路端调谐螺钉，增加耦合强度（磁耦合增加，电耦合减小，总耦合增加）；短路端退耦合墙，减小耦合强度（减小磁耦合）,.,12,交叉耦合滤波器总览,1、同轴腔滤波器基本原理2、交叉耦合的引入3、交叉耦合原理,.,13,日益发展的蜂窝通信和个人通信系统（PCSs）对于基站滤波器和双工器提出了新的更严格的要求。由接收频段和发射频段带通滤波器组成的双工器可能需要大于100dB的相互隔离，同时对于另外一侧的衰减则没有特别要求。,.,14,双工器及其响应,.,15,交叉耦合技术可以产生非频率对称的响应。由于它可以仅仅在需要的频段提供高衰减，其应用越来越广泛。高衰减可非对称代价较小,.,16,.,17,交叉耦合可以减少为了满足带外衰减而需要的谐振腔的数量，同时，减小插入损耗、尺寸和加工造价等；然而，其增加了拓扑结构的复杂度，也可能增加滤波器调试的时间等。,.,18,.,19,.,20,交叉耦合滤波器总览,1、同轴腔滤波器基本原理2、交叉耦合的引入3、交叉耦合原理,.,21,（1）相位关系,同轴腔滤波器等效电路如下图。同轴腔间的耦合一般可以用串联电感等效。远离谐振频率（通带频率）时，各元件的表现产生了传输零点。,设S参数S21和S11的相位分别是21和11,.,22,串联电感的21逼近-90,串联电容的21逼近-90,.,23,同轴腔等效并联谐振回路的21关系（远离谐振频率）,.,24,（2）多耦合线路,A.感性交叉耦合的CT结构,通道1：1-2-3;通道2：1-3腔体1和3为公共点，相移可不计感性耦合相移-90腔体2的相移，要考虑通带低端和高端,.,25,.,26,在通带低端，同相；在通带高端，异相；准确的180相位差在2030MHz；近似方向区域为2020-2040MHz；1-3之间的耦合加强，传输零点接近通带移动；耦合减弱，其远离通带；CT结构只增加耦合，没有增加其他代价。,.,27,B.容性交叉耦合的CT结构,.,28,容性交叉耦合的CT结构,.,29,C.感性交叉耦合的CQ结构,.,30,感性交叉耦合的CQ结构,.,31,上述感性交叉耦合的CQ结构同轴腔，无法产生有限传输零点；虽然没有实频率零点，但是可以产生虚频率零点；虚频率零点可以改善通带时延的平坦度，多用于超线性系统中放大器前端对通带插耗平坦度也有影响。,.,32,D.容性交叉耦合的CQ结构,.,33,.,34,容性交叉耦合的CQ结构,.,35,（3）嵌套结构,.,36,.,37,.,38,.,39,.,40,.,41,.,42,问题1：嵌套结构中，为什么最长通路和最短通路不能产生有限传输零点？,产生有限传输零点的条件：等幅反向,通道上经过的谐振腔（失谐状态）会对幅度产生影响；即使最长通路和最短通路满足反向条件，但是其幅度差距很大，无法产生传输零点。