滤波器组件以及滤波方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种例如用于电信的滤波器组件以及滤波。
【背景技术】
[0002]滤波器在电信中被广泛使用。仅举几例，它们的应用包括于基站、雷达系统、放大器线性化、点对点无线电和RF信号消除之中。使用哪种滤波器取决于应用，但是有滤波器所共享的某些期望的特性。例如，滤波器的通带中的插入损耗的数量应当尽可能低，而阻带中的衰减则应当尽可能高。此外，在一些应用中，作为通带和阻带之间的频率分隔的保护带需要非常小。这就要求部署高阶的滤波器。当然，高阶滤波器是包括大量谐振器。当然，高阶滤波器在技术上更为复杂并且大于相对应的低阶滤波器。此外，即使提高滤波器的阶数增大了阻带中的衰减，但是这也不可避免地增大了通带中的衰减。
[0003]通常，对于阻带中的更高衰减的需求由对于传送和接收信道之间更高的隔离要求所驱动的。因此，注意力主要集中于允许在滤波器的响应中插入传输零点一一也被称作凹口一一的技术。该传输零点在正常情况下在滤波器的阻带中引入而使得衰减有所增加。
[0004]该传输零点根据滤波器的类型能够以各种方式被引入。例如，在空腔滤波器中，通过在滤波器的非相邻空腔之间提供附加耦合而引入传输零点。该耦合在滤波器响应中形成传输零点并且其传输零点的确切位置取决于特定滤波器电路装置的参数。
[0005]另一方面，对于表面安装技术的滤波器而言，实施传输零点的最佳方式较不明显。一种已知方法是利用带阻(凹口)滤波器与需要在其中插入传输零点的滤波器的级联连接。然而，该方法难以实现，原因在于其取决于凹口滤波器的质量(Q)因数，其自身表示传输零点对于滤波器整体性能的影响，特别是其在通带中的插入损耗。
[0006]图1中示出使用表面安装技术实现凹口的两种已知方式。图1(a)所示的滤波器由通过电容间隙6耦合至接地带阻谐振器4的微带线2所组成。图1 (b)所示的滤波器由通过平行线耦合8耦合至接地带阻谐振器4’的微带线2’所组成。接地谐振器4、4’的数量取决于所期望的传输零点的数量。该方法的已知改进是其中接地谐振器的开放端口由电抗所终止。这允许大小有所减小但是插入损耗会增加，原因在于该所连接电抗的有限Q因数。
【发明内容】
[0007]读者参见所附的独立权利要求。一些优选特征在从属权利要求中给出。
[0008]本发明的示例是一种滤波器组件，其包括第一滤波器、凹口滤波器和移相器。该第一滤波器具有阻带。该滤波器组件被配置为在使用中将第一滤波器的输出分割为第一路径上的主信号以及并行路径上的副信号，并且将并行路径上的信号传递通过具有与该第一滤波器的通带对应的阻带的凹口滤波器、并且或者包括通过该移相器从而得以被至少实质性地移相为该主信号的反相，以提供调整信号。该滤波器组件进一步被配置为将该调整信号与主信号进行组合从而提供在该阻带中衰减的主信号。
[0009]优选实施例提供了一种具有高阻带衰减和低通带插入损耗的滤波器组件。
[0010]优选实施例可以被认为是前馈滤波器，其具有宽的传输零点，换句话说，具有宽且深的凹口。优选实施例以通带插入损耗的小幅变化而在阻带中提供了有所改善的衰减。
[0011]本发明还涉及相对应的方法。
【附图说明】
[0012]现在将通过示例并且参考附图对本发明的实施例进行描述，其中:
[0013]图1是图示出两种已知滤波器的示图(现有技术)，
[0014]图2是图示根据本发明第一实施例的滤波器的示图，
[0015]图3示意性图示了图2所示的滤波器中作为射频的函数的信号SI,
[0016]图4示意性图示了图2所示的滤波器中作为射频的函数的信号Φ(ω)，
[0017]图5示意性图示了图2所示的滤波器中作为射频的函数的信号Si，
[0018]图6示意性图示了图2所示的滤波器中作为射频的函数的信号?f(?)，
[0019]图7示意性图示了图2所示的滤波器中作为射频的函数的信号S2，并且
[0020]图8是图示根据本发明第二实施例的滤波器的示图。
【具体实施方式】
[0021]当考虑图1所示的已知方法时，发明人意识到该已知方法的缺陷在于所引入的传输零点小，并且为了明显改善阻带衰减需要彼此紧按地引入若干个这样的传输零点。然而，这会存在着增大通带中的插入损耗的缺点。
[0022]发明人意识到，可能通过将从陶瓷滤波器输出的信号的一小部分耦合到凹口滤波器模块中而向滤波器组件的衰减特性中引入宽的传输零点(也被称作凹口)。这是为了产生在阻带中与从陶瓷滤波器输出的主信号量级相似但反相的信号。主信号和校正信号随后进行组合。结果，插入损耗小幅增加但是阻带中的额外衰减明显增大。这可以被认为是“前馈”校正。
[0023]滤波器组件
[0024]更具体地，如图2所示，滤波器组件10包括第一陶瓷滤波器12，其具有输入14和输出16。发明人考虑到陶瓷滤波器12具有可接受的低插入损耗，但是其自身在阻带中提供不充分的衰减。输出16连接至第一松散耦合的定向耦合器18。定向耦合器18的主输出20连接至第二定向耦合器22，而定向耦合器18的副输出24连接至凹口滤波器模块26。凹口滤波器模块26使得其通带处于第一陶瓷滤波器12的阻带的位置。凹口滤波器模块26的阻带与第一陶瓷滤波器12的阻带的频率范围相同。在该示例中，凹口滤波器模块26包括环行器28、第二陶瓷滤波器30和电阻器32。定向耦合器18的副输出24连接至环行器28。
[0025]环行器28的输出34连接至频率依赖的移相器36，后者连接至放大器38。放大器38具有输出40，被提供为对第二定向耦合器22的输入。
[0026]第一陶瓷滤波器12和第二陶瓷滤波器30具有相似的通带特性。
[0027]操也
[0028]图2所示的滤波器组件的操作如下。
[0029]陶瓷滤波器12对其输入信号进行滤波以在其输出16提供经滤波的输出信号SI。
[0030]经滤波的信号SI随后被传递至定向耦合器18，后者在输出20处所提供的主输出信号Si中具有非常低的衰减，但是在其副输出24形成了经滤波的信号SI的相对低功率的副本信号，表不为Φ (ω)。
[0031]副本信号Φ (ω)随后通过凹口滤波器进行传递以在凹口滤波器的输出34提供经处理的信号42，该信号42在第二滤波器30的通带中大幅衰减但是在其通带中具有最小影响。经处理的信号42随后在移相器36中进行相位调整并且随后由放大器38进行放大，并且所产生的信号(ω)被馈送至第二定向耦合器22。
[0032]在第二定向耦合器22中，主信号Si和校正信号Of (ω)被组合以提供输出信号S2。在通带中，校正信号?f(?)相对小并且因此对于插入损耗性能没有或几乎没有影响。然而，在阻带中，校正信号(ω)如所预期的基本上在量级上与主信号Si相等且反相。如所期望