低损耗可调射频滤波器的制作方法

专利名称：低损耗可调射频滤波器的制作方法
技术领域：
本发明大体上涉及微波电路，特别是微波带通滤波器。
背景技术：
电力滤波器一直用于电信号的处理。尤其是，这种电力滤波器 用于通过使需要的信号频率通过并阻止或衰减其他不需要的电信 号频率来从输入信号中选择需要的电信号频率。滤波器可以划分为 若干通常的种类，包括低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器和带 阻滤波器，其表示由滤波器选择性通过的频率的类型。进一步，滤 波器可以按照类型分类，例如巴特沃斯滤波器、切比雪夫滤波器、
逆切比雪夫滤波器以及椭圆(Elliptic)滤波器，其表示滤波器才是供 的相对于理想频率响应的i普带形频率响应(频率截止特性)的类型。
所使用的滤波器的类型常常取决于预期的用途。在通信应用 中，带通滤波器通常在蜂窝式基站和其他电信设备中使用，以滤除 或者阻止近似的一个或多个预定义的频带的RF ^f言号。例如，这种 滤波器典型地在接收器前端使用，以滤除噪音和损害基站或电信设 备内的接收器的元件的其他不需要的信号。直接在接收器天线输入 端方文置边界清楚的(sharply defined)带通滤波器通常会消除由在靠 近需要的信号频率的频率处的强干扰信号导致的各种不良影响。由 于滤波器在接收器天线输入端的位置，插入损耗(insertion loss )必 须很低以便不降级噪声系数。在大多数滤波器技术中，实现低插入 损耗需要在滤波器陡度或选择性上进行相应的折中。在商业电信应用中，常常需要使用窄带滤波器过滤出尽可能最 小的通带，以使固定频谱能够被分成尽可能最大数量的频带，从而 增加能够适合该固定频语的用户的实际数量。伴随着无线通信的显 著上升，这种过滤应该在日益不适宜的频镨中提供高度的选4奪性 (在按照小频率差分开的信号之间区分的能力)和灵壽丈度(接收弱
的信号的能力)。最重要的是用于模拟蜂窝通信的800至900 MHz 范围的频率范围和用于个人通信服务(PCS )的1,800至2,200 MHz
范围的频率范围。
对本发明的特殊兴趣是在孩t波和RF应用的大范围内，在军事 (例如雷达)、通信、电子情报(ELINT)和商业领域，例如包括蜂 窝电话的各种通信应用中对高品质因数Q (也就是i兌，测量存储能 量的能力，因而与其功率耗散和损耗反相关)、低插入损耗、可调 的滤波器的需要。在很多应用中，接收器滤波器必须是可调的，从 而或者选择期望的频率，或者捕获干扰信号频率。因此，假如插入 损^^非常4氐，则在^t妻收器的"t妄收器天线和第一非线性元件(典型地， 低噪声放大器或者混合器)之间引进线性、可调的带通滤波器提供 了在RF樣i波系统的大范围内的4艮多优点。
例如，在商业应用中，可将PCS 4吏用的1,800至2,200 MHz频 率范围分成几个较窄的频带(A-F带)，只有其中一个子集可在任何 给定的地区被电信运营商^吏用。因此，这有益于基站和手持单元能 够被重构，从而以这些频带中任何选定的子集操作。又例如，在雷 达系统中，来自"友好"附近源或者干扰发射台的高振幅干扰信号 可以使接收器降低灵敏度或者与高振幅杂乱信号电平互调 (intermodulate),从而给出错误的目标指示。因此，在高密度信号 环境中，雷达报警系统频繁地变得完全不可用，在这种情况下，跳 频是有用的。通常使用两种电路组建块建立微波滤波器多个谐振器，用于 在一个频率f。上非常有效地存储能量；以及耦合器，用于耦合谐振
器之间的电石兹能量，乂人而形成多个级或才及。例如，四才及滤波器可以 包括四个谐振器。给定的耦合器的强度由它的电抗(即，感抗和/ 或容抗)决定。耦合器的相对强度决定了滤波器的形状，耦合器的 拓朴结构决定了滤波器执行带通功能还是执行带阻功能。谐振频率
fo主要取决于各个谐振器的感抗和容抗。对于传统的滤波器i殳计，
滤波器起作用的频率是由组成滤波器的谐振器的谐振频率决定的。 由于上述讨i仑的原因，每一个谐，振器必须具有非常4氐的内部阻抗， 从而使滤波器的响应变灵敏并具有高度选择性。这种对低阻抗的需 求对于给定技术易于驱动谐振器的尺寸和成本。
典型i也，由于传统滤波器的尺寸和成本爿寻随着为了实i见它而需 要的谐振器的数量而线性地增加，所以固定频率滤波器设计成将为 了实现一定形状所需的谐振器的数量减小到最小。与半导体装置的
十青况谇目同，光刻定义滤;皮器结构(photolithographically defined filter structure )(例如在高温超导体(HTS )、微机电系统(MEMS )中的 那些)和薄膜体声波谐振器(FBAR)滤波器远不如传统的^^状滤 波器或介质滤波器对这种尺寸和成本调整敏感。
目前用于"&计可调滤波器的方法遵循与在上述的关于固定频 率滤波器相同的方法。因此，它们实现了非常有效率的、有效的和 简单的电^各，即，它们实现了对实现乡合定的滤波器响应所需的最简 单的电路。在现有寺支术的调谐技术中，调节滤波器的所有的谐纟展频 率，从而调谐滤波器的频率。例如，如果期望装置的操作频带增加 50MHz，则必须将窄带滤波器的所有的谐4展频率增加50MHz。尽 管该现有一支术在调节频带上总体是成功的，〃f旦是它不可避免地向谐 振器中引进阻抗，因此不利地增加了滤波器的插入损耗。尽管通过机械地移动滤波器中每个谐振器上的HTS (高温超 导)板以改变其谐振频率就可以调谐HTS滤波器而不会向谐振器中 引入显著的阻抗，但是该技术固有地慢(在秒的量级上)并且需要 相对大的三维调谐结构。在所谓的开关滤波器设计中可降低插入损 耗；然而，这些设计还在切换次数之间引进了大量的损耗并且需要 额外的i皆才展器。例如，可以通过冲是供两个滤波器和一^于用于在滤波 器之间选择的单刀双掷开关(SP2T )来降低滤波器系统的插入损耗， 因此，有效地降低了调谐范围需求，但是通过两个因素中的一个增 加谐振器的数量并且从开关引进损耗。可以通过引进更多的开关和 滤波器进 一 步降低滤波器系统的损耗，但是每个额外的滤波器将需 要与原滤波器相同数量的滤波器，并且将从所需要的开关引进更多 的损耗。
因此，需要提供一种可以快速调谐并且具有减小的插入损库毛的
带通滤波器。

发明内容
根据本发明的一个方面，才是供了一种射频(RF)滤波器。该 RF滤波器包括具有输入端和输出端的信号传输3各径；沿着信号 传输路径设置在输入端和输出端之间的多个谐振元件；以及将谐振 元件连4妄在一起的多个非谐振元件。谐振元件连4妄在一起以形成阻 带，阻带具有与谐振元件的各个频率相应的多个传输零点以及在传 输零点之间的至少 一个子带。非谐振元件具有将至少 一 个反射零点 定位在阻带内的电纳值，以在至少一个子带中的一个内产生通带。
尽管在一个实施例中，非谐振元件可以固定，^旦是在具体的优 选实施例中，非谐振元件包括至少一个可变非谐振元件，用于在阻 带内选才奪性地引进至少一个反射零点，以在子带中的一个内产生通 带。可变非谐振元件可以具有例如可调电納，并可以包括一个或多个可变电容器、低损耗(loss-loss)开关、可变电抗器和开关电容
器。在一个实施例中，尽管谐振元件可以采取在期望的频率处谐振 的任何结构的形式，但是在一个实施例中，谐振元件的每一个包括
薄膜集总元件结构(例如高温超导体(HTS ))。
在一个实施例中，可变非i皆4展元件用于沿着阻带转移反射零 点，以在一个子带内选4奪性地移动通带。如果在传输零点之间有多 个子带，则可变非谐振元件可用于沿着阻带转移反射零点，以在子 带中的所选的一些中产生通带。可选地或者额外地，可变非i皆冲展元 件可用于在阻带内转移至少另 一个反射零点，以在子带中的另 一个 内产生另一个通带。在一个实施例中，通带在所选子带内具有基本 不同的带宽。虽然本发明在其最广义上不应该如此有限，4旦是通过 调节可变非谐振元件而向子带中的选定的一个内引进通带的能力 可以消除或者至少最小化对调节谐振元件的频率的需要，从而减小 了由滤波器导致的插入损耗。
在另一个实施例中，RF滤波器还包括至少一个调谐元件，用 于改变谐振元件中的至少一个的频率。例如，调谐元件可以用于改 变谐振元件的频率，以沿着阻带相对于反射零点转移谐振元件的每 一个传输零点。又例如，RF滤波器包括多个调谐元件，用于改变 谐振元件的频率，以沿着频率范围同步地转移阻带与通带。在一个 可选实施例中，RF滤波器包括控制器，用于产生电信号，以调节 可变非i皆一展元件。
才艮据本发明的另一方面，才是供了另一种RF滤波器。该RF滤 波器包括具有输入端和输出端的信号传输^各径；沿着信号传專l^各径 设置的多个结点；分别从结点延伸的多个谐振分支；以及分别从结 点延伸的多个非谐^展分支。该RF滤波器还包括分别与谐纟展分支连 接的多个谐振元件；多个非谐振元件，其中的一些分别与非谐振分以及在传输 零点之间形成以产生通带的至少 一 个反射零点。
在一个实施例中，非谐振元件包括用于选择性地转移与传输零 点相关的反射零点的至少一个可变非谐振元件。在另 一个实施例 中，多个传输零点包括多于两个传输零点。尽管谐振元件可以采取 在期望的频率处谐振的^壬何结构的形式，^旦是在其他实施例中，谐 振元件的每一个均包括薄膜集总元件结构(例如高温超导体 (HTS ))。
根据本发明的又一方面，提供了 一种用于调谐具有界定调谐范 围的阻带的RF滤波器的方法。该方法包括将RF滤波器从第一频 率配置改变至第二频率配置。当处于第一频率配置时，RF滤波器 在调谐范围内具有第一组通带特性，当处于第二频率配置时，RF 滤波器在阻带的调谐范围内具有第二组不同的通带特性。以非限制 性示例的方式，第一通带特性和第二通带特性具有不同的中部频 率、不同的带宽和/或不同数量的非连续通带。在一个方法中，通过 在阻带内转移至少一个反射零点将RF滤波器从第一频率配置改变 至第二频率配置。在这种情况下，阻带具有多个传输零点，不4又仅 是传输零点在频率上转移，而是至少一个反射零点也在频率上转
移。在这种情况下，当将RF滤波器从第一频率配置改变至第二频 率配置的时候，RF滤波器的插入损耗^皮最小化。
才艮据本发明的又一方面，4是供了另一种RF滤波器。该RF滤 波器包括具有输入端和输出端的信号传输路径；沿着信号传输路 径在输入端和lt出端之间i殳置的多个谐振元件；以及将谐4展元件连 接在一起的一组非谐振元件。谐振元件连接在一起以形成阻带，该 阻带具有与谐振元件的各个频率对应的多个传输零点以及在传输 零点之间的至少一个子带。非谐振元件具有将至少一个反射零点定 位在阻带内的电纳值，以在至少一个子带中的一个内产生通带。这组非谐振元件包括分别与谐振元件并联的多个第一非i皆振 元件以及分别与谐振元件串联的多个第二非谐振元件。多个第一非 谐振元件包括至少 一个可变非谐振元件，用于在阻带内选4奪性:l也亏I 进至少一个反射零点，以在一个子带中的一个内产生通带而不改变 多个第二非谐4展元件中的4壬4可一个。RF滤波器的细节可以与上面
讨论的关于本发明的一个方面的RF滤波器的细节相同。


附图示出了本发明的实施例的设计和应用，其中，用共同的参
考标号指代相似的元件，并且其中
图1是根据本发明的一个实施例而构建的可调射频(RF )滤波 器的框图2是使用八个谐4展元件的示例性宽阻带的才莫拟(modeled) 频率响应的曲线图3是图2的频率响应的曲线图，其中，通带一皮引进到阻带的 子带中；
图4 (a) ~图4 (g)是图2的频率响应的曲线图，其中，通 带被引进到阻带的选择的子带中；
图5 (a) ~图5 (d)是图2的频率响应的曲线图，其中，阻 带在频率上移位，通带在移位的阻带的子带的多个位置处^f皮引进；
图6是示出了图2的频率响应的传输零点的、用于延伸引进到 图4 (a) ~图4 (g)的阻带的所选子带中的通带的范围的同步移 ^立的曲线图；图7 (a) ~图7 (f)是使用九个谐振元件的示例性宽阻带的模 拟频率响应的曲线图，其中，通带^皮引进到阻带的所选子带中，以 覆盖个人通信服务(PCS)频率范围；
图8是示出了图7 (a) ~图7 (f)的频率响应的传输零点的独 立位移的曲线图，以在阻带的所选子带中容纳通带的引进；
图9(a) 图9(f)是图2的^t拟频率响应的曲线图，其中， 多个通带一皮引进到阻带的所选子带中；
图10是才艮据本发明的另一实施例构建的可调RF滤波器的框
图11是图io的滤波器的模拟频率响应的曲线图，其中，在移
位的阻带的子带的各个位置引进了通带；
图12是示出了在图10的可调RF滤波器中使用的非谐振元件 的耦合值相对于图11中的通带的频率移位的变化的曲线图13(a) 图13(d)示出了图l的可调RF滤波器的电^各表
示；
图14是示出了在图14的模拟RF滤波器中使用的、用于三种 滤波器状态的元件值的表才各；
图15 (a) ~图15 (c)是图1的可调RF滤波器的电路实现，
具体示出了各种滤波器状态和相应的频率响应；
图16 (a) ~图16 (c)是在三种状态下的图14的RF滤波器 的频率响应的曲线图；图17是示出了图14的RF滤波器的调谐相对于滤波器的插入 损耗的曲线图18是当在相同的频率范围内调谐的时候，比4交图14的RF 滤波器的插入损耗相对于传统滤波器的插入损耗的曲线图19是当在相同的频率范围内调谐的时候，比较图1的滤波 器的插入损耗相对于开关滤波器的插入损耗的曲线图20是比较根据本发明构建的两个谐振器、四个谐振器和六 个谐振器可调滤波器之间的频率响应和标准带通滤波器的频率响 应的曲线图21示出了图1的可调RF滤波器的另一电^各表示； 图22示出了图21的电路表示的耦合矩阵；
图23 (a) ~图23 (c)是图21的RF滤波器的频率响应和相 应的耦合矩阵的曲线图24是图解地示出了图23 (a) ~图23 (c)中的用于调谐图 21的RF滤波器的耦合矩阵中的耦合值的曲线图25是图解地示出了可用于调谐图21的RF滤波器的另一组 耦合值的曲线图；以及
图26是图解地示出了可用于调谐图21的RF滤波器的再一组
耦合值的曲线图。
具体实施例方式
将参照图1描述根据本发明构建的可调射频(RF)滤波器10。 在图示的实施例中，RF滤波器10是具有在i者如800 ~ 900 MHz或 者1,800 ~ 2,200 MHz的期望的频率范围内的可调通带的带通滤波 器。在典型的情形中，RF滤波器10放置在^^妻收器(未示出)的前 端内，并且放置在用于反射(reject)期望的频率范围之外的能量的 宽通带滤波器的后面。RF滤波器10通常包4舌具有4命入端14和專餘 出端16的信号传输路径12、沿着信号传输路径12设置的多个结点 17、分别乂人结点17延伸的多个谐才展分支19、以及分别/人结点17延 伸的多个非谐4展分支21。 RF滤波器10进一步包括在输入端14和 输出端16之间的多个谐振元件18(在这种情况下为四个)，特别是 连4妻在谐才展分支21和地之间、用于调节谐4展元件18的频率的多个 调谐元件20、与谐振元件18连4妄在一起的多个非谐:振元件22，其 中的四个连接在非谐振分支21和地之间。RF滤波器10进一步包 括电子控制器24，用于将RF滤波器10调谐至频率范围内的所选 的窄带。
尽管在可选实施例中，不使用物理传输线，但是信号传输路径 12可以包括直接或间接地连接有非谐振元件22的物理传输线。在 图示的实施例中，谐振元件18包括诸如电感器和电容器的集总 (lumped)元件电子部件，特别是薄膜集总结构，例如平面螺旋结 构、之字形蜿虫延结构、单线圏结构、以及乂又线圏结构。这些结构可 以包括被图案化以在低损耗基板上形成电容器和电感器的薄膜取 向附生(epitaxial)高温超导体(HTS )。在美国专利第5,616,539 号中阐述了高温超导体集总元件滤波器的进 一 步详细讨论。
在图示的实施例中，"i皆净展元件18用电纳bR表示，非i皆冲展元件 22用电纳b"和导纳反转器j表示，电纳b 与谐振元件18并联，导纳反转器J连接在谐振元件18之间。非谐振元件22中所选的那
些可以变化，非谐振元件22中的剩余的那些可以保持固定。
如^l寻在下面更加if细i也描述的那才羊，非i皆4展元件22可以变4匕， 在基本上覆盖整个频率范围上调谐通带，如果必要，仅细微调整谐 4展元件18的频率，以在频率范围的相对部分内容纳和/或移动通带。 由于作为用于调谐滤波器10的初级手段，使用的是非谐振元件22 而不是谐振元件18,所以以这种方式可以显著地减小滤波器10的 插入损耗。也就是说，由于与对损耗非常敏感的谐振元件18的调 节相比，非"i皆-振元件22的调节更少地增加滤波器10的损库毛，所以 与使用谐振元件作为用于调谐滤波器10的主要手段的现有技术的 滤波器相比，本滤波器IO将具有更少的损耗。
RF滤波器IO通过在宽阻带的选定区域内引进一个窄通带而实 现前述功能。也就是说，尽管RF滤波器10最终用作通带滤波器， 但是谐振元件18实际上通过非谐振元件22而连接在一起——不产 生通带，而是相应于谐振元件18的各个频率产生具有传输零点(在 这种情况下，编号4 (numbering four))的宽阻带。然后，电子控 制器24调整非谐振元件22，以沿阻带引进和转移反射零点，从而 在期望的频率范围内移动窄通带。电子控制器24还可以通过调谐 元件20调节谐振元件18的频率，以沿频率范围移动传输零点，从 而优化滤波器响应。在图示的实施例中，电子控制器24包括用于 存储非谐振元件22的值的存储器(未示出)，该值对于实现通带在 频率范围内的期望位置来说是必要的。
现在将参照根据下面等式模拟的各种示例性滤波器响应来描 述本技术方案^(》=44, &和)=,,间2=|尸|2+4,其中，Su是
外)
滤波器的输入反射系#t, S21是前向传输系凄t ( forward transmission coefficient), s是标准化频率，F和P是广义复频s的N次多项式(其中，N是谐振元件的lt目)，e是定义等波紋回波损耗的常数。由于 分子具有N阶，所以系数Sn和S21的每一个均可以具有总计N个 零点。当系数Su、 S2t的两者都具有所有N个零点的时候，认为滤 波器响应是完全椭圆的。在"Microstrip Filters for RF/microwave Application^用于RF/微波应用的孩么带滤波器)"(Jia-Shen G.and M丄 Lancaster, Wiley-interscience 2001 )中阐述了滤波器的才莫拟、的进一步
详细讨i仑。可根据等式w^丄fZ —A)将标准化频率s=z>映射成实
频率，其中，f是实频率，fc是中部频率，BW是滤波器的带宽。在 "Microwave Filters, Impedance-Matching Networks, and Coupling Structures (樣t波滤波器、阻抗匹配网络和耦合结构)"(G. Matthaei， L. Young and E.M.T. Jones, McGraw-Hill (1964))中阐述了标准化频 率向实频率的变^奂的进一步的i羊细讨i仑。
图2图示了4吏用八个谐振元件模拟的示例性宽带阻滤波器响 应，因此，在各个"i皆4展元件频率(如在图2的右侧示图中最佳示出 的那才羊)处产生7\个相应的传|俞零点30 (只示出了六个)以形成阻 带32，并产生落入阻带32之外的八个反射零点34(只示出了六个) (如在图2的左侧示图中最佳示出的那样)。在这个具体实施例中， 4专车lT零^、 30 <立于才示〉隹4匕步贞率>范围内的一1.05、 一0.75、 一0.45、 一0.15、 0.15、 0.45、 0.75和1.05处，因此，产生了标准化频率范围在-1.05 和1.05之间的阻带。如图2的右侧示图中所示的那样，滤波器响应 包括在传输零点30之间的七个区36中的"反沖部(bounce-backs )，，， 分另lK立于一0.90、 一0.60、 _0.30、 0.0、 0.30、 0.60禾口 0.90处。因jt匕， 总之，阻带滤波器通常包括N个传输零点(对应于N个谐振元件)、 总计N个反射零点以及N-1个反沖区36。
显著地，通过将至少一个反射零点34转移到阻带32 (也就是 通过调节非谐振元件的值)内，就可以由图2所示的区36中的任 何一个反冲部(此后称作"子带，，)形成通带。例如，图3示出了将反射零点34中的四个引进到图2的阻带中，以在中部子带36(4) 内(也就是在0处)产生通带38的示例性滤波器响应。可以沿着 阻带32转移反射零点34 (也就是说通过调节非谐振元件的值)，从 而在子带36的所选的一些中产生通带38。也就是i兌，可以沿着阻 带32转移反射零点34,以4吏通带38在子带36之间"跳变"。
例如，图4 ( a )至4 ( g )示出了将四个反射零点34转移到阻 带32中，以在所有的七个子带36的中部处选择地产生通带38的 示例性滤波器响应。也就是说，连续地从图4(a)看到图4 (g)， 则通带38从第一子带36 (1)(图4 (a))跳变到第二子带36 (2) (图4(b)),到第三子带36 (3)(图4 (c)),到第四子带36(4) (图4(d)),到第五子带36 (5)(图4 (e)),到第六子带36(6) (图4(f))，最后到第七子带36 (7)(图4 (g))。因此，在图示 的实施例中，通带38的中吾卩可以在一0.90、 一0.60、 一0.30、 0.0、 0.30、 0.60和0.90之间3兆变。应该注意，尽管图4 (a)至图4 (g)的序 列i兌明通带38在相邻子带36之间跳变， <旦是通带38可以在非相 邻子带36之间跳变，例如，从第二子带36(2)到第五子带36(5)。
通带38不仅可以在子带36之间跳变以离散地覆盖期望的频率 范围，传4命零点30还可以乂人它们的标称上的^f立置同步一至丈:t也移动 (也就是，通过调节谐振元件的频率)，从而转移整个阻带32，从 而在标准化频率范围内转移通带38。因此，通带38可以从子带36 的中部(也就是说-0.90、 -0.60、 -0.30、 0.0、 0.30、 0.60和0.90 ) 转移，以覆盖期望的频率范围的连续体。因此，如果所有的传输零 点30从它们的标称上的位置转移+/-0.15 (也就是"i兌，将谐l展元件 一起调谐+/-0.15的频率范围)，则图4 (a)至4 (g)中示出的每一 个通带38将覆盖标准化频率范围-1.05至1.05的15%。
通过实例的方式，如果期望4吏通带38的中部位于-0.20处，则 可将通带38定位在第三子带36 (3)(中部位于图4(c)的-0.30处)内，可以将传输零点30 乂人它们的标称位置转移0.10, 乂人而将
通带38 乂人-0.30转移到-0.20。如果期望4吏通带38的中部位于0.85 处，则可将通带38定位在第七子带36 (7)(中部位于图4 (g)的 0.90处)内，可以将传输零点30从它们的标称位置转移-0.05， 乂人 而3寻通带38 乂人0.90專t移到0.85。
尽管在图4 (a)至4 (g)中示出了通带38在子带36内位于 中部，但是可以在阻带32内转移反射零点34 (也就是说，通过调 节非谐振元件的值)，乂人而在所选子带36内选冲奪性地移动通带38。 在这种情况下，通带38可以在子带36之间跳变，也可以在每个子 带36内移动，因此，降低了对于通带38来说需要调节的传输零点 30的量，以覆盖期望的频率范围的连续部分。例如，图5(a)至5 (d)相对于中部子带36 (4)示出了示例性滤波器响应，其中，所 有的传输零点30从它们的标称位置转移0.05 (也就是说，通过将 i皆冲展元件18的频率增加0.05 )，反射零点34 乂人它们的标称位置渐 进转移0.05 (也就是说，通过调节非谐振元件22)。
具体地，连续地从图5 (a)看到图5 (d)，传输零点30从它 们的标称位置转移0.05,因此，将通带38从0 (图5 (a))转移到 0.05 (图5 (b)。然后，在将传输零点30固定在适当位置之后，反 射零点34从它们的标称位置渐进地转移0.05，从而使通带38从子 带36 (4)的中部(图5 (b)中的0.05)移动到子带36 (4)的中 部的右侧的0.05的^f立置(图5 (c)中的O.IO)，然后移动到子带36 (4)的中部的右侧的0.10的位置(图5 (d)中的0.15 )。
尽管这种形式可能会扰乱带通滤波器的衰减斜率(rejection sl叩e)的对称性，〗旦是在这种情况下，它减小了传输零点30的所 需转移，并且因此将谐振元件的调谐范围从15%减小到5%,以获 得与反射零点34不在子带36内转移的情况下相同的调谐范围。因 此，进一步降低了滤波器的损耗。明显地，尽管理i仑上传输零点30可以在整个子带36内转移， 在这种情况下，每个通带38可以覆盖整个阻带32的近15%而不必 调谐谐振元件，但是实际上，当反射零点34紧密靠近传输零点30 的时候，滤波器损耗显著增加。同样地，优选地，传输零点30与 反射零点34 —起转移，以使通带38在整个频率范围内移动而没有 显著损耗。
例如，参照图6,传输零点30相对于它们的标称位置在+/-0.5 范围内转移(通过水平短划线示出)，以使通带38位于标称频率范 围-1.05至1.05内的任何位置(如通过斜短划线示出的)。当通带 38的频率乂人-1.05移动到1.05的时4夷，反射零点34 乂人一个子带36 刃匕变到下一个，对于刃li变之间的总范围为0.30，反射零点34在 +/-0.10的范围内沿子带36转移，传输零点30在+/-0.05的范围内 转移。
具体地，在调谐范围的起点，将传输零点30最初定位在相对 于它^门的才示术个"立置的一0.05处(也;t尤是"i兌一1.05、 一0.75、 一0.45、 一0.15、 0.15、 0.45、 0.75禾口 1.05)，这4吏4寻第一子带36 ( 1 )的中4卩处于一0.95 处，在这种情况下，反射零点34将被最初定位在第一子带36 (1) 中相对于它们的标称位置的-0.10处，/人而4吏通带38处于-1.05处。 当传输零点30固定的时候，反射零点34可以转移到第一子带36 (1 )中它们的标称位置处，乂人而将通带38 /人-1.05移动到-0.95。 当反射零点34固定的时4夷，传l叙零点30可以4妄着相^j"于它们的标 称位置转移0.05,这使得第一子带36 (1)的中部移动到-0.85，因 此将通带从-0.95移动到-0.85。当传输零点30再次固定的时候，反 射零点34可以相对于它们的标称位置转移0.10， 乂人而将通带38从 —0.85牙多动到_0.75。
一旦通带38到达-0.75,反射零点34将接着从第一子带36( 1 ) 跳变到第二子带36 (2),传输零点30将接着再次相对于它们的标称位置转移-0.05,这使得第二子带36 (2)的中部移动到-0.65处， 在这种情况下，反射零点34将最初定位于相对于它们的标称位置 的-0.10处，从而将通带38维持在-0.75处。然后传输零点30和反 射零点34以与上述相同的方式相对于第一子带36 (1)互相+办调地 牙多^力，乂人而^)寻通带38 乂人一0.75牙多^力至ij一0.45。 一旦通带38至'J达一0.45, 反射零点34将从第二子带36 (2)跳变到第三子带36 (3)，等等， 直到通带38到达1.05。
尽管上面描述了 RF滤波器10能够在期望的频率范围的连续部 分内调谐窄通带(也就是"i兌，RF滤波器IO可以以连续方式重新构 建)，但是RF滤波器IO可以以离散方式重新构建，这样通带38可 以离散地位于频带的所选区域的中部。例如，在PCS应用中，通过 将窄通带定位在这些频带中的所选的一个上，可以将RF滤波器10 重新构建在六个A-F频带的任何一个中操作。
图7 (a)至7 (f)示出了与RF滤波器的六个不同的重新构建 的状态相对应的示例性滤波器响应。在这种情况下，模拟的滤波器 包括九个传输零点30 (只示出了七个)和七个反射零点34，该九 个传输零点用于产生阻带32,其中八个子带36位于各个传输零点 30之间，而该反射零点可以转移到阻带32中，以在六个中间子带 36中的所选的一些内产生通带38。因此，可以将RF滤波器重新构 建成在PCS通信协议的A带(图7(a))、 D带(图7(b))、 B带 (图7(c))、 E带(图7(d))、 F带(图7(e))或C带(图7(f)) 中操作。如图所示，通带38的宽度在子带36内不同，正如相邻的 传输零点30的间隔所指示的。具体地，A带、B带和C带的宽度 比I)带、E带和F带的宽度大了约两倍半。
明显i也，因为在重建实施(reconfigurable implementation )中， 通带38不需要在期望频率范围的连续部分内移动，而是设计得足 够宽，从而覆盖期望频率范围，所以传输零点30不为了扩展通带38的范围而转移。相反，如图8所图示，传输零点30独立地从它 们的标称位置转移，从而为通带38腾出空间或者改善衰减性能 (rejection performance )。例如，第二和第三传llr零点30 (2)、 30 (3)4皮此相离，乂人而为A带处的反射零点34腾出空间；第四和第 五传输零点30 (4)、 30 (5)彼此相离，从而为B带处的反射零点 月脊出空间，第七和第/^专Mr零点30 ( 7 )、 30 ( 8 ) 4皮jt匕相离，/人而 为C带处的反射零点34腾出空间；第三和第四传输零点30 (3)、 30 ( 4 ) 4皮此相离，乂人而为D带处的反射零点34腾出空间；第五和 第六传输零点30(5)、 30(6)^皮此相离，乂人而为E带处的反射零 点34月喬出空间；第六和第七传丰叙零点30 (6)、 30 ( 7 ) 4皮此相离， 从而为F带处的反射零点34腾出空间。
尽管在前述冲支术中描述了在阻带32内引进单通带38 (也就是 说， 一次一个通带)，^旦是可以在阻带32内引进多个通带。例如， 图9 (a)至9 (f)示出了将两组的四反射零点34转移到阻带32内 以在所选的这对子带36的中部中产生两个通带38(1)、通带38(2) 的示例性滤波器响应。也就是i兌，连续地/人图9(a)看到9 (f), 通带38 (1)、 38 (2)引进到第二子带36 (2)和第三子带36 (3) (图9 (a))、到第三子带36 (3)和第五子带36 (5)(图9 (b))、 到第三子带36 (3)和第四子带36 (4)(图9 (c))、到第二子带 36 (2)和第四子带36 (4)(图9 ( d ))、到第二子带36 (2)和第 六子带36 (6)(图9 (e))、以及到第二子带36 (2)和第五子带 36 (5)(图9 (f))内。
现在将参考图10和11描述基础可调滤波器50，以il明非谐才展 元件的变量值(术语为耦合值)和作为结果的窄通带在宽阻带内的 移动之间的相关性。如图io所示，RF滤波器50通常包括具有输 入端54和输出端56的信号传输^各径52、在llr入端54和lt出端56 之间的多个谐振元件58 (在这种情况下为两个)以及将谐振元件58连4妻在一起的多个非谐才展元件62。调i皆元件(未示出)用于调 节谐振元件58的频率，电子控制器(未示出)可以用于将RF滤波 器50调谐至频率范围内的所选窄带。如在图1中图示的滤波器IO， 滤波器50的谐振元件58用电纳B"表示，非谐振元件62用电纳 BN和导纳反转器J表示，电纳BW与谐振元件58并联，导纳反转器 J连接在谐振元件58之间。非谐振元件22中所选择的那些可以变 化(在这种情况下是电纳BN)，而非谐振元件22中的剩余的那些可 以保持固定(在这种情况下是导纳反转器J)。
将滤波器50模拟以产生图11所示的示例性滤波器响应。因而 两个谐振元件58的频率、以及两个传输零点70设置在0.95 GHz 和1.05 GHz处，于是产生了标准化频率范围在0.95 GHz和1.05 GHz 之间的阻带(未示出)。在这种情况下，因为只有两个i皆才展元件58, 所以单个的子带76位于传IIT零点70之间的中部1.00 GHz处。因此， 反射零点(未示出)被引进并仅沿着阻带转移，使得通带78在单 个子带76内移动(示出了通带78的五个位置)。
如在图11和12中进一步图示的那样，可以调整可变非谐4展元 件66 (在图12中作为BN (L)和BN (S)表示的)，从而通过改变 它们的耦合值使通带78在标称频率1.00 GHz附近移动。具体地， 随着负载侧非谐振元件BN (L)的百分耦合值增加以及源侧非谐振 元件BN ( S )的百分耦合值减小，通带78将在频率上降低(左移)， 并且随着负载侧非谐振元件BN (L)的百分耦合值减小以及源侧非 谐振元件BN ( S )的百分耦合值增加，通带78将在频率上增加(右 移)。
参照图13 (a)至13 (c),可用实际的元件4、替图1的滤波器 10的非"i皆才展it/f牛22，这才羊可以才莫拟(model)并且实SL滤波器10。 如图13 (a)所示，首先将电路减小到仅使用非谐振元件22来重建 滤波器10所必需的要素元件。在这种情况下，协调元件20 ^t拟(simulate )(模拟(model))滤波器10的重构是非必要的，所以从 图13 (a)的电^各表示中移除。如图13 (b)所示，用实际的电游-元件取代了图13 (a)的电路表示的块元件。用电容器取代通过B" 表示的非谐振元件22，用电容性pi网络取代通过J表示的非谐振 元件22,以及用并联电容器-电感器结合体耳又代通过BR表示的谐振 元件20。图13 (b)的电路表示进一步减小到图13 (c)的电路表 示，该电路表示中的非谐振元件22可以变化以实现滤波器10的重 建。
使用实际电^各元件值仿真图13 (c)的滤波器IO。除了与多项 式的系^:相关的元件值之外，才艮据上面讨-论的多项式等式才莫拟了图 13 (c)的电路。如上面讨论的那样，滤波器IO具有四个谐振元件 18,因此，在它的频率响应中具有四个传丰lr零点，其间形成有三个 子带。因此，可以4艮据图14中示出的值中的三组中的一组来调整 图13 (c)的电路表示中的电容器非谐振元件22的值，以使通带在 三个子带之间跳变，从而将滤波器10方文置在三个状态中的选定的 一个上。根据图13 (d)的电路表示模拟了图13 (c)的电路表示 中的每一个电容器。具体地，用具有与可变电容器Cd并联的固定电 容器C。和与可变电容器Q串联的电阻器R (表示为开关)的电路 表示每一个电容器C。
参照图15 (a)至15 (c)，通过调节非谐4展元件22中的选定 的那些，可以在三种状态中的一种之间重建^f吏用了图13 (c)中所 示的基本结构的滤波器10。如图所示，滤波器10的所有的频率响 应均具有与四个谐振元件18的频率对应的四个传输零点30、以及 形成在传输零点30之间的三个子带36。因此，通带38可在三个子 带36的每一个中产生，从而激活总共三种不同状态在第一子带 36(1)中产生通带38的左侧状态；在第二子带36(2)中产生通带38的中间状态；以及在第三子带36(3)中产生通带38的右侧 状态。
如图所示，每一个非i皆冲展元件22具有并耳关的三个电容器d至 C3，其中，外侧的两个电容器d和C2具有各自的与电阻器R!和 R2串联的开关电容，电阻器R,和R2促进开关S!和S2的电阻损耗。 因此，可以通过闭合开关S2和S3将电容器Q和C2包括在电路中， 并且通过独立地打开开关S,和S2将电容器d和C2排除在电路之 外。因此，假设电容器d至C3具有相等的值，则每一非谐振元件 22可以具有三个值中的选定的一个d(开关S,、 S2都未闭合)、 C2+C3 (开关S,、 S2中的一个闭合)、或者C!+C2+C3 (开关S,、 S2 两者都闭合)。开关S,和S2可以是任何适当的损耗开关 (loss-switch),例如低损耗GaAs开关。可选地，可以4吏用其它的 能够调整电容值的可变元件，例如可变电容器、GaAs可变电抗器 或者开关电容器。
已经确定了当非谐振元件22具有由图15 (a)示出的开关状态 指示的值的时候，可以将通带38方文置在第一子带36 (1 )(左侧状 态)中；当非谐振元件22具有由图15 (b)示出的开关状态指示的 值的时候，可以将通带38放置在第二子带36 (2)(中间状态)中； 当非谐振元件22具有由图15( c )示出的开关状态指示的值的时候， 可以将通带38放置在第三子带36 (3)(右侧状态)中。可以使用 在第2006-0202775号的美国专利申请公开中披露的参数提取和分 析技术来调谐滤波器10。为了说明的目的，处于闭合状态的邻近开 关的电灯泡示为点亮(填色)，而处于打开状态的邻近开关的电灯 泡示为未点亮(未填色)。虽然关于图15 (a)至15 (c)描述了滤 波器10仅具有使通带38在子带36之间跳变的能力，但是为了使 通带38能够在选定的子带36内移动，通过增加更多的开关电容器，可以增加电^各的^支术方案。另夕卜，因为通带38位于子带36的中部， 所以没有调i皆元^f牛示出为与i皆^展元4牛18连4妄。
现在参照图17,示出了沿着频率范围770 MHz至890 MHz调 谐图13 (c)中所示的仿真滤波器IO,以使插入损耗最小化。在这 种情形中，通过调节非谐振元件22来调谐滤波器10，从而使通带 38在子带36的中部之间3兆变(如图16 (a)至16 (c)所示)；并 且改变谐振元件18的频率，从而在子带36内移动通带38 (即，覆 盖子带30的中部之间的频率范围)。如图所示，通带38从第三子 带36 (3)的中部(在图15 (c)中所示)890 MHz处向第三子带 36(3)的左侧的850 MHz处移动，将滤波器10的插入损耗从约-0.2 dB增加到约-1.5 dB。 一旦到达850 MHz,通带38 /人第三子带36 (3)跳变到第二子带36 (2)的中部(在图15 (b)所示)，因此， 将插入损耗从约-1.5 dB降低到约-0.25 dB。通带38接着从第二子 带36 ( 2 )的中部850 MHz处向第二子带36 ( 2 )的左侧的810 MHz 处移动，将滤波器10的插入损耗从约-0.25 dB增加到约-1.5 dB。 一旦到达810 MHz，通带38/人第二子带36 (2)跳变到第一子带 36 ( 1 )的中部(在图15 (a)中示出)，因此，将插入损耗从约-1.5 dB降4氐到约-0.7 dB。通带38才妄着乂人第 一子带36( 1 )的中部810 MHz 处向第一子带36 ( 1 )的左侧的770 MHz处移动，^!寻滤波器10的 插入损耗从约-0.7dB增加到-1.9dB。因此，应理解，在子带36之 间的跳变使插入损耗最小化的同时，通过沿着频率范围移动通带 38,可以Y吏滤波器10 ^隻盖频率范围770 MHz至890 MHz的整个范 围。
使用图15中图示的模拟参数，证明了当使用非谐振元件22、 而不仅仅是使用谐振元件18调谐滤波器的时候，插入损耗在整个 频率范围内显著降^氐。例如，如图18中所示，当与i皆净展元件18的 频率一起调节非谐纟展元件22从而在770 MHz至890 MHZ的频率范围上调谐滤波器10的时候的滤波器10的插入损耗的最差的情况要 比当仅仅调节谐振元件的频率以在相同的频率范围上调谐滤波器
10的时候的滤波器10的插入损耗小约8 dB。
还证明了才艮据图15所示的参数而才莫拟的滤波器10具有显著低 于现有纟支术开关滤波调i皆冲支术的插入损库毛。例如，如图19所示， 当与谐振元件的频率一起调节可变非谐振元件从而在770 MHz至 890 MHZ的频率范围上调谐滤波器10的时4矣的滤波器10的插入损 耗的最差的情况要显著小于在相同的频率范围上调谐的开关滤波 器的插入损耗(假设小的插入损耗源自于开关的增加并且调节谐振 元件的频率以覆盖位于切换之间的总调谐范围的 一半)。
明显地，尽管传统的想法是通带滤波器的插入损随着谐振元 件的数量而增加，但是已经证明了插入损肆毛不随着在滤波器(利用 本文中描述的设计技术)中使用的谐振元件的数量而增加。例如， 如图20所示，沿着频率范围750 GHz至950 GHz绘制了使用本文 所述的技术的两个谐振器、四个谐振器和六个谐振器滤波器的设 计，以及标准滤波器i殳计的频率响应的曲线图。如图所示，支配插 入损耗的是最靠近的谐振元件Q、而不是谐振元件的lt量。
应该注意，与谐振元件18串联的非谐振元件22的值的变化可 以轻微地改变传输零点。为了给滤波器提供最佳的性能，优选地， 这些传*#零点不随意移动。
具体地，如图21所示，再次将电^各减小到^U吏用非谐振元件 22来重建滤波器10所必需的要素元件。在这种情况下，调谐元件 20对模拟(simulate)(模拟(model))滤波器10的重建是非必需 的，因此，将其^v图21中的电^各表示中移除。在图示的实施例中，具有通过电纳BR (具体地，B:、 B2R、 B3R 和B4R)表示的四个谐振元件18和十五个非谐4展元件22，非谐净展 元件可以被分配成由电纳BN (具体地，BSN、 B,、 B2N、 B3N、 B4N 和BLN)表示的六个非谐才展元件22 (1)(还一皮称作NRN-接地， NRN-ground (分流非谐纟展元件))、通过导纳反转器J (具体地，J01 、 J12、 J23、 J34和J45 )表示的五个非谐振元件22( 2 X还被称作NRN-NRN (串联非谐振元件))、以及通过导纳反转器J(具体地，J,、 J2、 J3 和J4)表示的四个非谐振元件22 (3)(还^皮称作NRN-谐振器(谐 振器耦合(resonator coupling ))。非谐振元件22 (1)、 22 ( 2 )与各 个谐振元件18并联连接，而非谐振元件22 (3)与各个谐振元件 18串联连接。非谐振元件22中的所选的一些可以变化，而非谐振 元件22中的任何剩余的那些保持固定。在图示的实施例中，与谐 振元件18串联连接的非谐振元件22 (即，非谐振元件22 (3))保 持固定，谐振元件在应用于实际的方案中的时候将"拉动"谐振频率。
应该注意，在使用诸如表面声波(SAW )、薄膜体声波谐振器 (film bulk acoustic resonator ( FBAR ))和樣i才几电系统(MEMS )谐 振器的声谐振器实现的谐振器18的设计中，非谐振元件22可以作 为电耦合元件实现，或者可以作为扭4成耦合元件实现。在这种情况 下，优选地，将非谐振元件22 (3)作为机电换能器(transducer) 实现，从而使电路的非谐振元件22 (3)和声学谐振元件18保持固 定，同时还允许4又^U吏用非谐振元件22 ( 1 )、 22 ( 2 )的电子调谐。
图22示出了滤波器10的耦合矩阵表示。如图所示，结点S、l ~ 4、 L和5 ~ 8(如图20所示)在矩阵表示的左侧上，结点S、 NRN1 ~ NRN4 (非谐振结点)、L和谐振结点Rl ~ R4在矩阵表示的顶侧上。 又如图22所示，结点间的耦合值是谐振元件18和非谐振元件22 的电纳值和导纳反转器值。使用用于使通带38在子带36的中部之间跳变的耦合系数的不同的组仿真了图21中的滤波器表示。具体地，图23 (a)至23 (c)示出了示例性滤波器响应(及其它们的相应的耦合矩阵表示)，其中，将四个反射零点34转移到阻带32内乂人而在所有的三个子带36的中部选4奪性地产生通带38。也就是iJt,连续地^v图23 (a)看到23 (c)，通带38从第一子带36 (1)(图23 (a))跳变到第二子带36 (2)(图23 (b))，接着到第三子带36 ( 3 )(图23 ( c ))。因此，通带38的中^卩在才示寺尔步贞率—0.80、 0.0禾口 0.80之间刃匕变。乂人图23 ( a )至图23 (c)中示出的相应的矩阵表示中可以看出，串联的非谐振元件22(3)(即，J,至J4)的电纳值固定在-1，而并联的非谐振元件22 (1)、 22 (2)的电纳值和导纳反转器值变化，从而使通带38在子带36之间跳变。在图24中图示了当通带38在三个标称频率之间跳变的时候、在这些值中的变化(和非变化)。如图所示，用于并联的非谐振元件22 (1)、 (2)(即，J01、 J12、 J23、 J34、 J45、 BAB2N、 B/和B^)的值变化，但是用于串联的非谐振元件23(3)(即，J,、 J2、 J3和JU)的值保持恒定。
如在先关于图4 U)至4 (g)的讨i仑，尽管通带38可以在子带36之间跳变以离散地覆盖期望的频率范围，但是传输零点30可以从它们的标称位置同步一致地移动(即，通过调节谐冲展元件的频率)，从而转移整个阻带32，因而在标准化频率范围内转移通带38。因此，相对于图23 (a)至23 (c),通带38可以从子带36的中部
(即-0.80、 0.0和0.80)移动，从而覆盖期望的频率范围的连续部分。因此，如果所有的传输零点30可以乂人它们的标称位置转移+/-0.40 (即，谐振元件在频率范围+/-0.40内一起调谐)，则在图23
(a)至23 (c)中示出的每一个通带38将覆盖从_1.20到1.20的标准^匕频率范围的33%。尽管在图23 (a)至23 (c)中示出了通带38处于子带36的中部，^旦是可以在阻带32内转移反射零点34 (即，通过调节非谐振元件的值)，从而在所选子带36内选4奪性地移动通带38。在这种情况下，通带38可以在子带36之间跳变，也可以在每个子带36内移动，从而减小了调节传输零点30所需的量，以使通带38覆盖期望的频率范围的连续部分。例如，图25示出了当通带38在-1.0至1.0的标称频率范围的连续部分内移动的时候用于非谐振元件22的值的变化(和非变化)。
明显地，在图25中阐述的耦合值与在图24中阐述的耦合值完全不同，因而可以看出，每一个滤波器存在多于一个耦合矩阵(即，耦合矩阵不具有惟一的方案)。例如，图26示出了当通带38在-1.0至1.0的标称频率范围的连续部分内移动的时候用于非谐振元件2 2的值的另一组变4匕(和非变j匕)。
通过对诸如功率管理(power handling )、互调或者插入损库毛这样的滤波器性能的进一步分析，可以从驱动实现相同的滤波功能的耦合矩阵族中选"^理想的耦合矩阵。如在第12/163,837的共同审理的专利申请中的演示，滤波器的内部结构的小的变化可以产生滤波器的终端性能特性的强化，而不会改变滤波器功能，这可从测定的在输入/输出端的S参凄t中看出。在第12/163,837号的美国专利申^青中公开的技术中，包括传输零点的次序的改变，可以应用到在本申请中公开的滤波器电路中。
权利要求
1.一种射频(RF)滤波器，包括信号传输路径，具有输入端和输出端；多个谐振元件，沿着所述信号传输路径设置在所述输入端和输出端之间；以及一组非谐振元件，用于将所述谐振元件连接在一起以形成阻带，所述阻带具有与所述谐振元件的各个频率相应的多个传输零点以及在所述传输零点之间的至少一个子带，其中，所述一组非谐振元件包括多个第一非谐振元件，分别与所述谐振元件并联连接；以及多个第二非谐振元件，分别与所述谐振元件串联连接；其中，所述多个第一非谐振元件包括至少一个可变非谐振元件，用于在所述阻带内选择性地引进至少一个反射零点，以在所述至少一个子带中的一个内产生通带，而不改变所述多个第二非谐振元件中的任何一个。
2. 根据权利要求1所述的RF滤波器，其中，所述至少一个子带 中包括多个子带。
3. 根据权利要求2所述的RF滤波器，其中，所述至少一个可变 非谐振元件用于沿着所述阻带转移所述至少一个反射零点，以 在所述子带中的选定的一些内产生所述通带。
4. 根据权利要求3所述的RF滤波器，其中，所述通带在所选的 子带内具有基本不同的带宽。
5. 才艮据—又利要求2所述的RF滤波器，其中，所述至少一个可变 非谐振元件用于在所述阻带内转移至少另外一个反射零点，以 在所述子带中的另一个内产生另一个通带。
6. 4艮据权利要求1所述的RF滤波器，其中，所述至少一个可变 非谐4展元件用于沿着所述阻带转移所述至少 一 个反射零点，以 在所述一个子带内选4奪性地移动所述通带。
7. 根据权利要求1所述的RF滤波器，其中，所述至少一个反射 零点包括多个反射零点。
8. 根据斥又利要求1所述的RF滤波器，其中，所述至少一个可变 4一谐^展元件包括多个可变非谐4展元件。
9. 根据权利要求1所述的RF滤波器，还包括至少一个调谐元件， 用于改变所述i皆冲展元件中的至少 一个的频率。
10. 根据权利要求9所述的RF滤波器，其中，所述至少一个调谐 元件用于改变所述至少 一个i皆纟展元件的频率，以沿着与所述至 少一个反射零点相关的阻带转移对应于所述至少一个谐振元 件的每个频率的传输零点。
11. 根据权利要求9所述的RF滤波器，其中，所述至少一个调谐 元件包4舌多个调i皆元卩牛，用于改变所述"i皆4展元^f牛的频率，以沿 着频率范围同时地转移所述阻带与所述通带。
12. 根据权利要求1所述的RF滤波器，其中，所述至少一个可变 非谐4展元件具有可调电纳。
13. 才艮才居斥又利要求1所述的RF滤波器，其中，所述至少一个可变 非谐振元件包括可变电容器、低损耗开关、可变电抗器和开关 电容器中的至少一个。
14. 根据权利要求1所述的RF滤波器，其中，所述谐振元件的每 一个均包括薄膜集总元件结构。
15. 根据权利要求14所述的RF滤波器，其中，所述薄膜集总元 件结构包括高温超导体(HTS)。
16. 根据权利要求1所述的RF滤波器，进一步包括控制器，用于 产生电信号，以调节所述至少一个可变非谐4展元件。
17. 根据权利要求1所述的RF滤波器，其中，所述谐振器中的至 少 一 个是声学谐振器，所述第二多个非谐振元件中的至少 一 个 是机电换能器，而所述至少 一个可变非谐振元件是纯电的。
全文摘要
本发明提供了一种可调RF滤波器，包括具有输入端和输出端的信号传输路径；沿着输入端和输出端之间的信号传输路径设置的多个谐振元件；以及将谐振元件结合在一起以形成阻带的一组非谐振元件，该阻带具有与谐振元件的各个频率相应的多个传输零点、以及在传输零点之间的至少一个子带，其中，这组非谐振元件包括分别与谐振元件并联的多个第一非谐振元件、分别与谐振元件串联的多个第二非谐振元件，其中，多个第一非谐振元件包括至少一个可变非谐振元件，用于在阻带内引进至少一个反射零点，从而在至少一个子带的一个内产生通带而不改变多个第二非谐振元件中的任何一个。
文档编号H01P1/20GK101689692SQ200880022189
公开日2010年3月31日 申请日期2008年6月27日 优先权日2007年6月27日
发明者巴拉姆·A·威廉森, 格尼希·楚祖基 申请人:超导技术公司