交叉耦合濾波器縱覽第1頁/共45頁交叉耦合濾波器總覽1、同軸腔濾波器基本原理2、交叉耦合的引入3、交叉耦合原理第2頁/共45頁交叉耦合濾波器總覽1、同軸腔濾波器基本原理2、交叉耦合的引入3、交叉耦合原理第3頁/共45頁1、同軸腔濾波器基本原理TEM模傳輸線：同軸線第4頁/共45頁當(dāng)b/a=3.6時(shí)，衰減最小（用作諧振器Q值最高）空氣填充，匹配同軸線的擊穿功率：第一個(gè)高次模TE模式（單位：英寸）：可以利用同軸線構(gòu)成傳輸線諧振腔。第5頁/共45頁一段開路傳輸線或者短路傳輸線作為諧振器。第6頁/共45頁?

波長傳輸線諧振腔同軸線腔內(nèi)導(dǎo)體長度確定諧振頻率當(dāng)頂板與內(nèi)導(dǎo)體上面接近時(shí)，相互間存在電容——電容加載，諧振頻率下降；同等頻率下，腔體尺寸較?。怀Ｓ猛S線諧振腔第7頁/共45頁加載的同軸腔第8頁/共45頁同軸腔的耦合同軸腔容性耦合同軸腔感性耦合第9頁/共45頁同軸腔混合耦合第10頁/共45頁腔間耦合既有磁性成分，也有電性成分；兩者異相，總的耦合等于磁耦合減去電耦合；開路端調(diào)諧螺釘，增加耦合強(qiáng)度（磁耦合增加，電耦合減小，總耦合增加）；短路端退耦合墻，減小耦合強(qiáng)度（減小磁耦合）第11頁/共45頁交叉耦合濾波器總覽1、同軸腔濾波器基本原理2、交叉耦合的引入3、交叉耦合原理第12頁/共45頁

日益發(fā)展的蜂窩通信和個(gè)人通信系統(tǒng)（PCSs）對于基站濾波器和雙工器提出了新的更嚴(yán)格的要求。由接收頻段和發(fā)射頻段帶通濾波器組成的雙工器可能需要大于100dB的相互隔離，同時(shí)對于另外一側(cè)的衰減則沒有特別要求。第13頁/共45頁雙工器及其響應(yīng)第14頁/共45頁

交叉耦合技術(shù)可以產(chǎn)生非頻率對稱的響應(yīng)。由于它可以僅僅在需要的頻段提供高衰減，其應(yīng)用越來越廣泛。高衰減可非對稱代價(jià)較小第15頁/共45頁第16頁/共45頁

交叉耦合可以減少為了滿足帶外衰減而需要的諧振腔的數(shù)量，同時(shí)，減小插入損耗、尺寸和加工造價(jià)等；然而，其增加了拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的復(fù)雜度，也可能增加濾波器調(diào)試的時(shí)間等。第17頁/共45頁第18頁/共45頁第19頁/共45頁交叉耦合濾波器總覽1、同軸腔濾波器基本原理2、交叉耦合的引入3、交叉耦合原理第20頁/共45頁（1）相位關(guān)系

同軸腔濾波器等效電路如下圖。同軸腔間的耦合一般可以用串聯(lián)電感等效。

遠(yuǎn)離諧振頻率（通帶頻率）時(shí)，各元件的表現(xiàn)產(chǎn)生了傳輸零點(diǎn)。設(shè)S參數(shù)S21和S11的相位分別是21和11第21頁/共45頁串聯(lián)電感的21逼近-90°串聯(lián)電容的21逼近-90°第22頁/共45頁

同軸腔等效并聯(lián)諧振回路的21關(guān)系（遠(yuǎn)離諧振頻率）第23頁/共45頁（2）多耦合線路A.感性交叉耦合的CT結(jié)構(gòu)

通道1：1-2-3;通道2：1-3

腔體1和3為公共點(diǎn)，相移可不計(jì)感性耦合相移-90°

腔體2的相移，要考慮通帶低端和高端第24頁/共45頁第25頁/共45頁

在通帶低端，同相；在通帶高端，異相；準(zhǔn)確的180°相位差在2030MHz；近似方向區(qū)域?yàn)?020-2040MHz；

1-3之間的耦合加強(qiáng)，傳輸零點(diǎn)接近通帶移動(dòng)；耦合減弱，其遠(yuǎn)離通帶；

CT結(jié)構(gòu)只增加耦合，沒有增加其他代價(jià)。第26頁/共45頁B.容性交叉耦合的CT結(jié)構(gòu)第27頁/共45頁容性交叉耦合的CT結(jié)構(gòu)第28頁/共45頁C.感性交叉耦合的CQ結(jié)構(gòu)第29頁/共45頁感性交叉耦合的CQ結(jié)構(gòu)第30頁/共45頁

上述感性交叉耦合的CQ結(jié)構(gòu)同軸腔，無法產(chǎn)生有限傳輸零點(diǎn)；雖然沒有實(shí)頻率零點(diǎn)，但是可以產(chǎn)生虛頻率零點(diǎn)；虛頻率零點(diǎn)可以改善通帶時(shí)延的平坦度，多用于超線性系統(tǒng)中放大器前端對通帶插耗平坦度也有影響。第31頁/共45頁D.容性交叉耦合的CQ結(jié)構(gòu)第32頁/共45頁第33頁/共45頁容性交叉耦合的CQ結(jié)構(gòu)第34頁/共45頁（3）嵌套結(jié)構(gòu)第35頁/共45頁第36頁/共45頁第37頁/共45頁第38頁/共45頁第39頁/共45頁第40頁/共45頁第41頁/共45頁問題1：嵌套結(jié)構(gòu)中，為什么最長通路和最短通路不能產(chǎn)生有限傳輸零點(diǎn)？產(chǎn)生有限傳輸零點(diǎn)的條件：等幅反向

通道上經(jīng)過的諧振腔（失諧狀態(tài)）會對幅度產(chǎn)生影響；即使最長通路和最短通路滿足反向條件，但是其幅度差距很大，無法產(chǎn)生傳輸零點(diǎn)。各通路上特定的耦合值只能滿足某對通路產(chǎn)生有限傳輸零點(diǎn)。第42