3所示为奇模谐振等效电路，经过分析，其奇模谐振频率可W通 过W下方程获得： N CSC白」一IM cot白」=0做 其中M= 2。而。。，N=Zce-Z。。，Z。,为禪合线的奇模阻抗，Z。。为禪合线的偶模阻抗，0为 禪合线的电长度。 同样，当偶模信号激励时，轴对称线表现为磁壁，即传输线的中屯、线为等效开路。如图 4所示为偶模谐振等效电路，谐振器的偶模等效电路产生奇模谐振频率f。。偶模谐振频 率可W通过W下方程计算获得： 2MZiC〇t日C+I cot日J -1 2NZiCsc日C+I CSC 0 J = 0 (4) 其中I = N2csc2 0 t-M2cot2 0。，Zi为第一传输线的特征阻抗，0 1第一传输线的电长度。 多模谐振器产生的四个谐振模式片1，有W下特征，f\i，fw相互禪合构成可W构成第一通带，相互禪合构成第二通带；奇模频率f。1，只受到禪合线特性的影响， 且随着禪合系数的增加，故而传输线的特性可W用于独立调节偶模谐振频率片2,fe2。 定义K二Zi/iyZ〇eZ〇。，曰二白i/白C,f〇=(f〇i+f〇2)/2,fi=(foi+fei)/2，二 江。2+'。2)/2，并令0。=31/23*'。.根据公式（3)与（4)可^得到多模谐振器奇模与偶模谐 振频率随着禪合线与第一传输线电学参数变化的规律，如图5所示为f；2/f。，fw/f。，f,2/f。， 随禪合系数的变化曲线，同时给出了不同K情况下偶模谐振频率的变化特性。如图6 所示为f。2化，f。l/f。，fe2/f。，fel/f。在不同a的情况下随禪合系数的变化曲线。 本发明的双频带滤波器，由上述多模谐振器的上添加一对轴对称设置在多模谐振器两 侦揃U-型馈电线构成。其频带特性可W通过f〇i，fel，片2,fe2调节。 如图2所示，所述的U-型馈电线，由第二传输线、第S传输线、第四传输线、第五传输线 构成。第二传输线的两个端口分别与第=、第四传输线的一个端口相连，第=、第四传输线 的另一个端口都开路。第五传输线的一个端口作为滤波器信号输入端，另一端口连接到第 二传输线的中间位置。第二、第=、第四传输线组成U字形状的传输线，围绕多模谐振器，加 强第一馈电线与多模谐振器之间的信号禪合。 实施例 本实例是根据上述多模谐振器的基本原理，并应用微带电路实现本发明的内容，包括 微带禪合线，微带传输线，微带馈电线。即应用此多模谐振器制作了一款双频带微带滤波 器。 在本实例中，具体的电路参数如下：多模谐振器的奇模频率分别为1. 5GHz，2. 35GHz， 偶模谐振频率分别为1. 65GHz，2. 55GHz。第一通带由1. 5GHz与1. 65GHz两个谐振频率构 成，中屯、频率为1. 57GHz;第二通带由2. 35GHz与2. 55GHz该两个谐振频率构成，中屯、频率 为2. 45細Z。 该制作实例的尺寸滤波器的衬底材料的介电常数为3. 55,厚度为0. 76mm，在lOGHz的 损耗角正切为0. 004。如图5为所制作的滤波器实例的尺寸示意图，滤波器的几何尺寸为： W〇= 0. 2,W1= 0. 25,W2= 8. 85,S1= 0. 25,S2= 0. 25,S3= 0. 35,L11= 22. 4,L12= 24,L2 = 14.l，Ls= 10. 7,L4= 3. 2,单位为毫米。整个滤波器的面积为为0.09AgX0.12AS，入g 为=频滤波器第一通带中屯、频率所对应的电磁波波长。 为该实例的仿真与测试频率响应曲线。 W上实例是本发明在特定频带的一种微带电路实现方式，为了验证本发明的可行性而 给出的实例，但是发明的内容的实施方式并不受上述实施实例的限制。
【主权项】
1. 一种多模谐振器，包括一基片，其特征在于，在所述的基片中部设有传输线，在所述 的传输线两侧的基片上轴对称设有第一耦合线与第二耦合线；其中，第一耦合线的输入端 口一、第二親合线的输入端口 一与传输线的端口一相接；第一親合线的隔离端口一、第二親 合线的隔离端口一与第一传输线的端口一相接；第一耦合线和第二耦合线的隔离端口和直 通端口开路。
2. 如权利要求1所述的多模谐振器，其特征在于，所述的第一耦合线和第二耦合线的 电长度与耦合系数相同。
3. -种双频带滤波器，包括如权利要求1所述的多模谐振器，其特征在于，在所述的第 一耦合线与第二耦合线外侧的基片上轴对称设有第一 U形馈电线与第二U形馈电线。
4. 如权利要求3所述的双频带滤波器，其特征在于，所述的U-形馈电线，由第二传输 线、第三传输线、第四传输线、第五传输线构成。第二传输线的两个端口分别与第三、第四传 输线的一个端口相连，第三、第四传输线的另一个端口都开路。第五传输线的一个端口作为 滤波器信号输入端，另一端口连接到第二传输线的中间位置。第二、第三、第四传输线组成 U字形状的传输线，围绕多模谐振器，加强第一馈电线与多模谐振器之间的信号耦合。
【专利摘要】本发明公开了一种多模谐振器及其双频带滤波器，为解决现有技术面积大等问题而发明。包括一基片，在所述的基片中部设有传输线，在所述的传输线两侧的基片上轴对称设有第一耦合线与第二耦合线；其中，第一耦合线的输入端口一、第二耦合线的输入端口一与传输线的端口一相接；第一耦合线的隔离端口一、第二耦合线的隔离端口一与第一传输线的端口一相接；第一耦合线和第二耦合线的隔离端口和直通端口开路。本发明应用耦合线作为多模谐振器，通过耦合系数调节谐振频率的相对位置，构成的双频带滤波器的频率比范围比传统的技术要大；且电路结构十分紧凑，占用的电路面积很小。
【IPC分类】H01P7-08
【公开号】CN104810596
【申请号】CN201510209336
【发明人】彭亚涛, 付军, 王玉东
【申请人】清华大学
【公开日】2015年7月29日
【申请日】2015年4月29日