均衡由耦合损耗引起的失真的方法及利用其生产的滤波器的制造方法
【专利摘要】公开了一种均衡由耦合损耗引起的失真的方法及利用其生产的滤波器。用于均衡由在微波滤波器中的耦合损耗引起的失真的方法包括以下步骤：·设计滤波器的初始传递函数(401)，·计算所述设计的传递函数的极点pi(402)，·利用预先确定的量ai修改所述极点pi的值(403)，以便沿着复平面的实轴产生极点的非对称位移，所述预先确定的量ai根据在构成所述微波滤波器的谐振器之间的耦合的品质因数Qk进行计算，·根据所述初始传递函数和所述修改的极点pi-ai计算修改后的传递函数(404)。
【专利说明】均衡由耦合损耗引起的失真的方法及利用其生产的滤波器
【技术领域】
[0001] 本发明涉及基于耦合谐振器的使用的微波滤波器的领域，并且更具体地涉及一种 用于均衡在微波滤波器中的耦合损耗引起的失真的方法及利用这样的方法生产的滤波器。
[0002] 具体而言，本发明应用于在用于卫星通信的IMUX(输入多工器）信道滤波器中或 者在需要具有带通传输功能的精确均衡的滤波器的任何RF通信系统中使用的滤波器。
【背景技术】
[0003] 耦合谐振器微波带通滤波器的插入损耗平坦度受不希望得到的斜度所影响。该不 希望得到的斜度是由于在邻近谐振器之间的耦合处发生的耗散损耗的存在而导致的。其可 能导致不符合定向的滤波器技术指标，尤其在低频处。
[0004] 因此，需要一种用于均衡由于这种现象导致的失真的方法，以最小化在它们的通 频带中的滤波器的斜度。
[0005] 根据现有技术己知，具体在参考文献[1]、[2]和[3]中，意图补偿由于在滤波器腔 体中的耗散而在滤波器通频带的两个边缘产生的圆滑的预失真滤波器传递函数的方法。
[0006] 然而，这些技术仅考虑了谐振器的无载品质因数，换言之，仅考虑了隔离的谐振器 的品质因数，而没有考虑纯电抗元件的有限品质因数的影响，g卩，由于在这些元件中的损耗 而在邻近谐振器之间产生的电感耦合或者电容耦合。
[0007]从参考文献[5]还可知，利用在谐振器之间的耦合的品质因数来计算谐振器滤波 器的归一化阻抗。然而，参考文献[5]没有教示耦合的品质因数可以用于预失真滤波器的 传递函数来均衡和校正滤波器的插入损耗变化。
[0008]因此，需要一种用于均衡在滤波器传递函数中的插入损耗变化并且补偿在用于实 现滤波器的邻近谐振器之间的耦合损耗的影响的方法。
【发明内容】
[0009]本发明的目标为提供一种用于均衡在滤波器传递函数中的插入损耗变化的确定 性方法。修改滤波器电参数以均衡由于耗散耦合引起的插入损耗的斜度，同时保持选择性 和群延迟特性。
[001 0]根据本发明的一个方面，提出了 一种用于均衡由在微波滤波器中的耦合损耗引起 的失真的方法，包括以下步骤：
[0011] ?设计滤波器的初始传递函数， _2] ?计算所述设计的传递函数的极点Pi，
[0013] ?利用预先确定的量ai修改所述极点Pi的值，以便沿着复平面的实轴产生极点的 非对称位移，所述预先确定的量ai根据在构成所述微波滤波器的谐振器之间的耦合的品质 因数Qk进行计算，
[0014] ?根据所述初始传递函数和所述修改的极点Pi-ai计算修改后的传递函数。
[0015]根据本发明的一个方面，所述预先确定的量ai分别随着各自的极点Pi的虚部增加 厶/ d火 或者减小而增加或者减小。
[0016]根据本发明的另一个方面，计算所述预先确定的量，以便将修改后的极占 p _ 从虚轴移开。 ' 1 1
[0017]根据本发发明的另一个方面，所述预定确定的量ai等于ai zCd-i)/%，其中1为 沿着复平面的虚轴的极点Pi的指数，并且c为常数。 '
[0018] 根据本发明的另一个方面，以在所述微波滤波器的谐振器之间的耦合处的最大存 储能量与每单位时间的能量损耗之间的比率计算所述耦合的品质因数Q k。
[0019] 根据本发明的另一个方面，所述微波滤波器为用于卫星通信的IMUX信道滤波器 [0020]根据本发明的另一个方面，提出了一种计算机程序产品，所述计算机程序产品包 括计算机可执行指令，以用于在处理器上执行所述计算机程序时执行根据本发明的用于均 衡由在微波滤波器中的耦合损耗引进的失真的方法，并且提出了一种通过执行所述方法获 得的微波滤波器。
【专利附图】
【附图说明】
[0021]通过学习以非限定示例的方式描述的并且由所附附图显示的一些实施方案将更 好地理解本发明，其中：
[0022]图1在幅度/频率图表上显示与期望插入损耗技术指标相比较的根据常规方法设 计传递函数的滤波器的插入损耗，
[0023]图2A和图2B在两幅图表上显示在谐振器之间理想耦合的情况下和在谐振器之间 有损耗耦合的情况下滤波器的传递函数极点，
[0024]图3A和图3B在与图2A和图2B相同的图表上显示根据本发明的均衡的方法对所 产生的经均衡的滤波器的传递函数的影响，
[0025]图4显示根据本发明的均衡的方法的步骤的流程图。
【具体实施方式】
[0026]下面的附图更加具体地说明本发明的作用。
[0027]本发明适用于通过使用标准综合技术获得传递函数的任何带通滤波器。基于使用 归一化的切比雪夫滤波器响应的滤波器综合技术的示例在参考文献[4]中给出。
[0028] 滤波器综合过程的第一步骤为计算滤波器传递函数。
[0029]滤波器传递函数可以被描述为三个紧密相关的有理函数S21(s)、S"(s)和S22(s) 的集合：
[0030]
【权利要求】
1. 一种用于均衡由在微波滤波器中的耦合损耗引起的失真的方法，包括以下步骤： ?设计滤波器的初始传递函数（401)， ?计算所述设计的传递函数的极点Pi (402)， ?利用预先确定的量％修改所述极点Pi的值（403)，以便沿着复平面的实轴产生极点 的非对称位移，所述预先确定的量％根据在构成所述微波滤波器的谐振器之间的耦合的品 质因数Qk进行计算， ?根据所述初始传递函数和所述修改的极点Pi-%计算修改后的传递函数（404)。
2. 根据权利要求1所述的用于均衡由在微波滤波器中的耦合损耗引起的失真的方法， 其中所述预先确定的量％分别随着各自的极点Pi的虚部增加或者减小而增加或者减小。
3. 根据权利要求1或2中任一项所述的用于均衡由在微波滤波器中的耦合损耗引起的 失真的方法，其中计算所述预先确定的量ay以便将修改后的极点 Pi-ai从虚轴移开。
4. 根据前述权利要求中任一项所述的用于均衡由在微波滤波器中的耦合损耗引起的 失真的方法，其中所述预定确定的量ai等于ai = C(l_i)/Qk，其中i为沿着复平面的虚轴的 极点Pi的指数，并且C为常数。
5. 根据前述权利要求中任一项所述的用于均衡由在微波滤波器中的耦合损耗引起的 失真的方法，其中以在所述微波滤波器的谐振器之间的耦合处的最大存储能量与每单位时 间的能量损耗之间的比率计算所述耦合的品质因数Q k。
6. 根据前述权利要求中任一项所述的用于均衡由在微波滤波器中的耦合损耗引起的 失真的方法，其中所述微波滤波器为用于卫星通信的MUX信道滤波器。
7. -种计算机程序产品，所述计算机程序产品包括计算机可执行指令，以用于在处理 器上执行所述计算机程序时执行根据权利要求1至6中任一项所述的用于均衡由在微波滤 波器中的耦合损耗引起的失真的方法。
8. -种通过执行根据权利要求1至6中任一项所述的方法产生的微波滤波器。
【文档编号】H01P1/208GK104300938SQ201410345961
【公开日】2015年1月21日 申请日期:2014年7月18日 优先权日:2013年7月19日
【发明者】L·J·罗格拉马德里, M·T·桑丘鲁伊斯代卡斯塔尼达, J·S·加拉茨维乐尚特, P·马丁伊格莱西亚斯, A·P·德尔皮诺华雷斯 申请人:泰勒斯公司