專(zhuān)利名稱(chēng)：并行多級(jí)帶通濾波器的制作方法
背景技術(shù)：
1.發(fā)明領(lǐng)域本發(fā)明涉及用于移動(dòng)通信系統(tǒng)的移動(dòng)通信基站等的發(fā)送接收帶通濾波器。
近年來(lái)，用戶數(shù)增加，應(yīng)用領(lǐng)域擴(kuò)展到諸如便攜電話等之類(lèi)的移動(dòng)通信系統(tǒng)中，因此需要更多基站。涉及到通常用于基站中的傳輸?shù)脑O(shè)備，尺寸、損失和成本需降低。
常用于基站中的發(fā)送設(shè)備的濾波器分別由帶通濾波器(只允許所需頻帶中的信號(hào)得到發(fā)送)構(gòu)成。
為保證上述帶通濾波器的寬的帶通，提供一種方法諧振頻率鄰近的諧振器相互串聯(lián)以增加諧振頻帶寬。然而，串聯(lián)多個(gè)諧振器時(shí)，諧振器的固有模式分別出現(xiàn)于頻率分量中。由此，不能理想地設(shè)置每個(gè)諧振頻率的群時(shí)延特性，且不能獲得通帶上有一平坦部分的群時(shí)延特性曲線。
為解決此問(wèn)題，設(shè)計(jì)出有多級(jí)配置(如圖22所示，多個(gè)諧振器彼此并聯(lián))的帶通濾波器。
圖22是相關(guān)技術(shù)多級(jí)帶通濾波器的等效電路圖。圖22示出輸入終端1、輸出終端2、諧振器F1至Fm及用來(lái)相位調(diào)整的傳輸線TL。在此例中，提供偶數(shù)個(gè)諧振器。
參考圖22所示并行多級(jí)帶通濾波器，諧振頻率鄰近的諧振器F1至Fm并聯(lián)于輸入終端1和輸出終端2間。電長(zhǎng)度基本上為傳輸信號(hào)波長(zhǎng)的一半的相位調(diào)整電路(傳輸線)連接從輸入終端側(cè)數(shù)第2n個(gè)諧振器的輸出終端側(cè)上的端口。
然而，在該電路的實(shí)際形成中，如圖22所示，很難分別在輸入和輸出終端側(cè)上的一點(diǎn)上連接多個(gè)諧振器。
為解決此問(wèn)題，本發(fā)明在序號(hào)為3-72701的《日本未審查專(zhuān)利申請(qǐng)公告》中有揭示。
圖23示出上述發(fā)明中揭示的一典型并行多級(jí)帶通濾波器。圖23是相關(guān)技術(shù)并行3級(jí)類(lèi)型帶通濾波器的等效電路圖。圖23示出輸入終端1、輸出終端2、諧振頻率鄰近的諧振器F1至F3及傳輸線TL。
諧振頻率鄰近的多個(gè)諧振器F1、F2和F3并聯(lián)于傳輸信號(hào)的輸入終端1和輸出終端2間，如圖23所示。各自電長(zhǎng)度基本上為傳輸信號(hào)波長(zhǎng)的一半的傳輸線TL插于諧振器F1和F2的輸入終端側(cè)上的端口與輸入終端1間。電長(zhǎng)度基本上為傳輸信號(hào)波長(zhǎng)的一半的傳輸線TL與諧振器2的輸出終端側(cè)上的端口串聯(lián)。
上述相關(guān)技術(shù)并行多級(jí)帶通濾波器有下列問(wèn)題需解決。
在相應(yīng)諧振器在相關(guān)技術(shù)并行多級(jí)帶通濾波器中并聯(lián)的情況中，必須在為抑制損失而調(diào)整要連接諧振器的傳輸線的相位和特性阻抗后執(zhí)行連接。因此，因調(diào)整而增加成本。而且，增加必需部件數(shù)，因?yàn)榻?jīng)調(diào)整的傳輸線必須連接到諧振器的輸入輸出端口。
相鄰諧振器的相位亦須被反轉(zhuǎn)。在相位不能由諧振器的激勵(lì)元件反轉(zhuǎn)的情況下，具有電長(zhǎng)度是奇數(shù)倍傳輸信號(hào)的波長(zhǎng)的相位反轉(zhuǎn)化元件必須連接于諧振器的兩個(gè)端口間。因而，濾波器的配置變得復(fù)雜，且增加所需部件數(shù)。
從上述可看出，部件數(shù)大。因而，當(dāng)增加級(jí)數(shù)時(shí)，諧振器和傳輸線的安放變得復(fù)雜。因此，難形成濾波器。
進(jìn)一步，當(dāng)增加級(jí)數(shù)時(shí)，濾波器的插入損失增加，原因是由傳輸線導(dǎo)致的損失。
發(fā)明概要本發(fā)明的目的是提供一種其部件數(shù)小且易形成的并行多級(jí)帶通濾波器。
根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供一種并行多級(jí)帶通濾波器，它包括諧振頻率鄰近且并聯(lián)于傳輸信號(hào)的輸入終端和輸出終端間的多個(gè)諧振器；電長(zhǎng)度基本上為傳輸信號(hào)波長(zhǎng)的一半的傳輸線插于從輸入終端側(cè)數(shù)第2n-1個(gè)諧振器的輸入終端側(cè)上的端口與從輸入終端側(cè)數(shù)第2n個(gè)諧振器的輸入終端側(cè)上的端口間；及電長(zhǎng)度基本上為傳輸信號(hào)波長(zhǎng)的一半的傳輸線插于從輸入終端側(cè)數(shù)第2n個(gè)諧振器的輸出終端側(cè)上的端口與從輸入終端側(cè)數(shù)第2n+1個(gè)諧振器的輸出終端側(cè)上的端口間，其中，n是自然數(shù)。
根據(jù)本發(fā)明的第二方面，提供一種并行多級(jí)帶通濾波器，它包括諧振頻率鄰近且互相并聯(lián)于傳輸信號(hào)的輸入終端和輸出終端間的多個(gè)諧振器；電長(zhǎng)度基本上為傳輸信號(hào)波長(zhǎng)的一半的傳輸線插于從輸出終端側(cè)數(shù)第2n-1個(gè)諧振器的輸入終端側(cè)上的端口與從輸出終端側(cè)數(shù)第2n個(gè)諧振器的輸出終端側(cè)上的端口間；及電長(zhǎng)度基本上為傳輸信號(hào)波長(zhǎng)的一半的傳輸線插于從輸出終端側(cè)數(shù)第2n個(gè)諧振器的輸入終端側(cè)上的端口與從輸出終端側(cè)數(shù)第2n+1個(gè)諧振器的輸入終端側(cè)上的端口間，其中，n是自然數(shù)。有益地，并行多級(jí)帶通濾波器配置簡(jiǎn)單且易于形成。而且，因簡(jiǎn)單配置而降低插入損失。
較佳地，至少一電抗元件連接于傳輸線的輸入終端和輸出終端端的端口與地之間。因此，能容易地調(diào)整并行多級(jí)帶通濾波器的輸入終端和輸出終端間的傳輸相位。
較佳地，電抗元件與諧振器的激勵(lì)元件串聯(lián)。因而，諧振器與傳輸線能容易地相互匹配。
傳輸線可以是介質(zhì)同軸線、微帶線或包括電感元件和電容元件的集總常數(shù)線。
當(dāng)傳輸線是微帶線時(shí)，可以低成本生產(chǎn)小尺寸并行多級(jí)帶通濾波器。
當(dāng)傳輸線是包括電感元件和電容元件的集總常數(shù)線時(shí)，可以形成小尺寸并行多級(jí)帶通濾波器。
諧振器可以是任一類(lèi)型的諧振器，諸如介質(zhì)同軸諧振器或微帶諧振器。
當(dāng)諧振器是介質(zhì)同軸諧振器時(shí)，諧振器的配置得到簡(jiǎn)化，可以形成小尺寸并行多級(jí)帶通濾波器。
當(dāng)諧振器是微帶諧振器時(shí)，諧振器的配置得到簡(jiǎn)化，可以低成本生產(chǎn)配置簡(jiǎn)單的并行多級(jí)帶通濾波器。
一方面，本發(fā)明提供包括多個(gè)上述并行多級(jí)帶通濾波器的復(fù)合濾波設(shè)備。因此，可低成本生產(chǎn)配置簡(jiǎn)單的復(fù)合濾波器。
另一方面，本發(fā)明提供包括上述并行多級(jí)帶通濾波器的放大設(shè)備。
較佳地，本發(fā)明提供包括上述并行多級(jí)帶通濾波器、上述復(fù)合濾波器或上述放大設(shè)備的通信設(shè)備。因而，可低成本生產(chǎn)通信設(shè)備。
附圖簡(jiǎn)述

圖1是根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的有奇數(shù)個(gè)諧振器的并行多級(jí)帶通濾波器的等效電路圖2是根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的有偶數(shù)個(gè)諧振器的并行多級(jí)帶通濾波器的等效電路圖；圖3A和3B分別是在相關(guān)輸出終端的附近的并行多級(jí)帶通濾波器的等效電路圖；圖4A是第一實(shí)施例的并行3級(jí)帶通濾波器的等效電路圖；圖4B是相關(guān)技術(shù)并行3級(jí)帶通濾波器的等效電路圖；圖4C是另一相關(guān)技術(shù)并行3級(jí)帶通濾波器的等效電路圖；圖5A是根據(jù)第一實(shí)施例的并行4級(jí)帶通濾波器的等效電路圖；圖5B是相關(guān)技術(shù)并行4級(jí)帶通濾波器的等效電路圖；圖6A是根據(jù)第一實(shí)施例的并行5級(jí)帶通濾波器的等效電路圖；圖6B是相關(guān)技術(shù)并行5級(jí)帶通濾波器的等效電路圖；圖7A是根據(jù)第一實(shí)施例的并行6級(jí)帶通濾波器的等效電路圖；圖7B是相關(guān)技術(shù)并行6級(jí)帶通濾波器的等效電路圖；圖8A示出第一實(shí)施例的并行3級(jí)帶通濾波器輸入終端和輸出終端間的預(yù)定位置處的相位間的關(guān)系；圖8B示出相關(guān)技術(shù)并行3級(jí)帶通濾波器輸入終端和輸出終端間的預(yù)定位置處的相位間的關(guān)系；圖8C示出另一相關(guān)技術(shù)并行3級(jí)帶通濾波器輸入終端和輸出終端間的預(yù)定位置處的相位間的關(guān)系；圖8D示出第一實(shí)施例的并行3級(jí)帶通濾波器輸入終端和輸出終端間的其他預(yù)定位置處的相位間的關(guān)系；圖8E示出相關(guān)技術(shù)并行3級(jí)帶通濾波器輸入終端和輸出終端間的其他預(yù)定位置處的相位間的關(guān)系；圖8F示出另一相關(guān)技術(shù)并行3級(jí)帶通濾波器輸入終端和輸出終端間的其他預(yù)定位置處的相位間的關(guān)系；圖9A是并行3級(jí)帶通濾波器的配置的示意圖；圖9B是并行4級(jí)帶通濾波器的配置的示意圖；圖9C是并行5級(jí)帶通濾波器的配置的示意圖；圖10是根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的并行多級(jí)帶通濾波器的等效電路圖；圖11是根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的另一并行多級(jí)帶通濾波器的等效電路圖12是根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的又一并行多級(jí)帶通濾波器的等效電路圖；圖13是根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的再一并行多級(jí)帶通濾波器的等效電路圖；圖14是根據(jù)本發(fā)明的第三實(shí)施例的并行多級(jí)帶通濾波器的等效電路圖；圖15是根據(jù)本發(fā)明的第四實(shí)施例的并行多級(jí)帶通濾波器的等效電路圖；圖16是根據(jù)本發(fā)明的第四實(shí)施例的另一并行多級(jí)帶通濾波器的等效電路圖；圖17A是并行3級(jí)帶通濾波器的配置的示意圖；圖17B是并行4級(jí)帶通濾波器的配置的示意圖；圖17C是并行5級(jí)帶通濾波器的配置的示意圖；圖18示出并行3級(jí)帶通濾波器的頻率特性；圖19示出圖18所示并行3級(jí)帶通濾波器的群延時(shí)特性；圖20示出根據(jù)本發(fā)明的第五實(shí)施例的放大設(shè)備；圖21示出根據(jù)本發(fā)明的第六實(shí)施例的通信設(shè)備；圖22是相關(guān)技術(shù)并行多級(jí)帶通濾波器的等效電路圖；及圖23是另一相關(guān)技術(shù)并行多級(jí)帶通濾波器的等效電路圖。
較佳實(shí)施例描述參考圖1至8F描述根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的并行多級(jí)帶通濾波器的配置。
圖1是有奇數(shù)個(gè)諧振器的并行多級(jí)帶通濾波器的等效電路圖。圖2是有偶數(shù)個(gè)諧振器的并行多級(jí)帶通濾波器的等效電路圖。
圖3A和3B是輸出終端附近的等效電路的圖。對(duì)于圖3A，諧振器數(shù)目由4k+1和4k+2表示，對(duì)于圖3B，諧振器數(shù)目由4k-1和4k表示，k是自然數(shù)。
圖1、圖2、圖3A和圖3B分別示出輸入終端1、輸出2、諧振器F1至Fn、及各自電長(zhǎng)度基本上是傳輸信號(hào)波長(zhǎng)一半的傳輸線TL和TLa。
如圖1和圖2所示，諧振頻率鄰近的多個(gè)諧振器F1至Fn經(jīng)傳輸線TL并聯(lián)于輸入終端1和輸出終端2間。
下面描述并行多級(jí)帶通濾波器，k和n分別是自然數(shù)。
從輸入終端1側(cè)按該順序安置諧振器F1至Fn。電長(zhǎng)度基本上為傳輸信號(hào)波長(zhǎng)的一半的傳輸線TL插于從輸入終端1側(cè)數(shù)第2n-1個(gè)諧振器的輸入終端側(cè)上的端口與從輸入終端1側(cè)數(shù)第2n個(gè)諧振器的輸入終端側(cè)上的端口間。而且，電長(zhǎng)度基本上為傳輸信號(hào)波長(zhǎng)的一半的傳輸線TL插于從輸入終端1側(cè)數(shù)第2n個(gè)諧振器的輸出終端側(cè)上的端口與從輸入終端1側(cè)數(shù)第2n+1個(gè)諧振器的輸出終端側(cè)上的端口間。
另外，用來(lái)調(diào)整輸入終端和輸出終端間的傳輸相位且電長(zhǎng)度為λ/2的傳輸線TLa插于從輸出終端2側(cè)數(shù)第一個(gè)諧振器Fn和輸出終端2(此后，電長(zhǎng)度為大約λ/2的傳輸線稱(chēng)作λ/2傳輸線)間。
如圖3B所示，傳輸線TLa較佳地只在諧振器數(shù)目為4K-1或4K時(shí)插入。在諧振器數(shù)目為2、4K+1或4K+2時(shí)最好不插入傳輸線Tla，因?yàn)椴迦胍粋鬏斁€TLa的結(jié)果相當(dāng)于插入兩串聯(lián)傳輸線TLa。也就是說(shuō)，傳輸相位與無(wú)傳輸線TLa插入時(shí)獲得的傳輸相位相同。
此后，參考圖4A至4C、5A、5B、6A、6B、7A、7B及8A至8F描述使用3級(jí)諧振器的并行帶通濾波器。
圖4A是本發(fā)明的該實(shí)施例的帶通濾波器的等效電路圖。圖4B是圖22所示相關(guān)技術(shù)帶通濾波器的等效電路圖。圖4C是圖23所示相關(guān)技術(shù)帶通濾波器的等效電路圖。
在圖4A、4B和4C中，示出輸入終端1、輸出終端2、諧振器F1、F2和F3，λ表示傳輸信號(hào)的波長(zhǎng)。
如圖4A所示，諧振頻率鄰近的多個(gè)諧振器F1、F2和F3并聯(lián)于輸入終端1和輸出終端2間。
λ/2傳輸線連接于諧振器F1的輸入終端側(cè)上的端口101與諧振器F2的輸入終端側(cè)上的端口102。λ/2傳輸線連接于諧振器F2的輸出終端側(cè)上的端口202與諧振器F3的輸出終端側(cè)上的端口203。而且，用來(lái)調(diào)整傳輸相位的傳輸線插于諧振器F3的輸出終端側(cè)上的端口203和輸出終端2間。
在圖4B所示的帶通濾波器中，諧振器F1、F2和F3并聯(lián)于輸入終端1和輸出終端2間。λ/2傳輸線串聯(lián)于諧振器F2的輸出終端側(cè)上。
在圖4C所示的帶通濾波器中，諧振器F1、F2和F3并聯(lián)于輸入終端1和輸出終端2間。就所有諧振器而言，λ/2傳輸線連接于相鄰諧振器的兩個(gè)端口間。而且，λ/2傳輸線串聯(lián)于諧振器F2的輸出終端側(cè)上。
圖8A至8F示出這些帶通濾波器中的特定位置處的相位間的關(guān)系。
圖8A、8B和8C示出圖4A、4B和4C中所示的帶通濾波器中的關(guān)系，所述關(guān)系是諧振器F1的輸入終端側(cè)上的端口與諧振器F2的輸出終端側(cè)上的端口間的及諧振器F2的輸入終端側(cè)上的端口與諧振器F3的輸出終端側(cè)上的端口間的相位間的。圖8D至8F示出分別在圖4A至4C中所示的帶通濾波器中的諧振器F1的輸入終端側(cè)上的端口與諧振器F3的輸出終端側(cè)上的端口間的相位間的關(guān)系。
如圖8A至8F所示，帶通濾波器間的相位關(guān)系對(duì)任一傳輸路由是相同的。因此，盡管配置簡(jiǎn)單，有根據(jù)該實(shí)施例的上述等效電路的帶通濾波器的群時(shí)延特性在寬的通帶中優(yōu)于相關(guān)技術(shù)并行多級(jí)帶通濾波器的群時(shí)延特性。由于該實(shí)施例的帶通濾波器配置簡(jiǎn)單，減少了相關(guān)部件間的連接點(diǎn)的數(shù)目，從而可降低傳輸損失。
參考圖4B所示帶通濾波器，實(shí)際上，點(diǎn)101’、102’和103’彼此交疊以形成一點(diǎn)。因而，難于形成電路。對(duì)于圖4A所示帶通濾波器，無(wú)需點(diǎn)101、102和103集中于一點(diǎn)便可形成電路。這樣，電路可容易地形成。
對(duì)于圖4C所示帶通濾波器，使用許多λ/2傳輸線，這樣，電路的配置變得復(fù)雜。另一方面，圖4A所示帶通濾波器的λ/2傳輸線的數(shù)目小。這樣，電路可容易地形成。
圖5A、5B、6A、6B、7A和7B示出分別包括4級(jí)、5級(jí)和6級(jí)諧振器的帶通濾波器的等效電路。
圖5A至7B示出輸入終端1、輸出終端2、諧振頻率鄰近的諧振器F1至F6。
圖5A、6A和7A示出有該實(shí)施例的電路配置的帶通濾波器。圖5B、6B和7B示出有圖22所示相關(guān)技術(shù)電路配置的帶通濾波器。
根據(jù)上述配置，相關(guān)技術(shù)的電路配置間的關(guān)系與該實(shí)施例的電路配置間的關(guān)系分別相同，如同在圖4A至4C的情況中。因而，提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單且易于形成的并行多級(jí)帶通濾波器。
此后，參考圖9A、9B和9C描述這些并行多級(jí)帶通濾波器的結(jié)構(gòu)的例子。
圖9A概略示出并行3級(jí)帶通濾波器的結(jié)構(gòu)。圖9B概略示出并行4級(jí)帶通濾波器的結(jié)構(gòu)。圖9C概略示出并行5級(jí)帶通濾波器的結(jié)構(gòu)。
在圖9A、9B和9C中，示出帶通濾波器10、同軸連接器11、微帶諧振器12a至12e，及帶狀線13a、13b、14a、14b、15a和15b。
如圖9A所示，同軸連接器11排列于箱的兩相對(duì)面上。在箱中，安置電長(zhǎng)度基本上為傳輸信號(hào)波長(zhǎng)的一半的帶狀線13a和13b以分別連接同軸連接器，而且，在帶狀同軸線13a和13b間安置各自電長(zhǎng)度基本上為傳輸信號(hào)波長(zhǎng)的一半的微帶諧振器12a、12b和12c。
形成微帶諧振器12a、12b和12c使得具有鄰近的諧振頻率。
微帶諧振器12a的帶狀線13a側(cè)上的端頭被連接到帶狀線13a的連接器11側(cè)上的端頭。微帶諧振器12c的帶狀線13b側(cè)上的端頭連接帶狀線13b的連接器11側(cè)上的端頭。位于帶狀線13b側(cè)上的微帶諧振器12a和微帶諧振器12b的端頭連接與帶狀線13b的連接器11側(cè)上的端頭相對(duì)的帶狀線13b的端頭。而且，位于帶狀線13a側(cè)上的微帶諧振器12b和微帶諧振器12c的端頭連接與帶狀線13a的連接器11側(cè)上的端頭相對(duì)的帶狀線13a的端頭。
除去除插于諧振器F3和輸出終端2間的λ/2傳輸線外，上述配置相當(dāng)于圖4A所示等效電路的配置。要注意的是，可從帶通濾波器結(jié)構(gòu)中省去λ/2傳輸線，方法是在連接該濾波器的較晚級(jí)的電路中提供相位調(diào)整裝置。
而且，小尺寸且配置簡(jiǎn)單的并行多級(jí)帶通濾波器可低成本生產(chǎn)，因?yàn)閭鬏斁€和諧振器由帶狀線構(gòu)成。
在圖9B所示并行4級(jí)帶通濾波器中，微帶諧振器12a至12d充當(dāng)λ/2諧振器，形成帶狀線14b以有電長(zhǎng)度λ/2，形成帶狀線14a以有電長(zhǎng)度λ。
形成微帶諧振器12a至12d以有鄰近的諧振頻率且安置于帶狀線14a和14b間。
微帶諧振器12a的帶狀線14a側(cè)上的端頭連接帶狀線14a的連接器11側(cè)上的端頭。位于帶狀線14b側(cè)上的微帶諧振器12c和微帶諧振器12d的端頭連接帶狀線14b的連接器11側(cè)上的端頭。
位于帶狀線14b側(cè)上的微帶諧振器12a和微帶諧振器12b的端頭連接與帶狀線14b的連接器11側(cè)上的端頭相對(duì)的帶狀線14b的端頭。位于帶狀線14a側(cè)上的微帶諧振器12b和微帶諧振器12c的端頭連接帶狀線14a的中點(diǎn)。微帶諧振器12d的帶狀線14a側(cè)上的端頭連接與帶狀線14a的連接器11側(cè)上的端頭相對(duì)的帶狀線14a的端頭。帶狀線14a是電長(zhǎng)度為λ的傳輸線。微帶諧振器12b和12c連接帶狀線14a的中點(diǎn)。這樣，經(jīng)λ/2傳輸線連接微帶諧振器12a和微帶諧振器12b的端頭，經(jīng)λ/2傳輸線連接微帶諧振器12b和微帶諧振器12d的端頭。
這樣，形成帶通濾波器10(對(duì)應(yīng)圖4B所示等效電路)。
在圖9C所示并行5級(jí)帶通濾波器中，微帶諧振器12a至12e充當(dāng)λ/2諧振器，形成帶狀線15b和15a以有電長(zhǎng)度λ。
形成微帶諧振器12a至12e以有鄰近諧振頻率且安置于帶狀線15a和15b間。
微帶諧振器12a的帶狀線15a側(cè)上的端頭連接帶狀線15a的連接器11側(cè)上的端頭。微帶諧振器12e的帶狀線15b上的端頭連接帶狀線15b的連接器11側(cè)上的端頭。
位于帶狀線15b側(cè)上的微帶諧振器12a和微帶諧振器12b的端頭連接與帶狀線15b的連接器11側(cè)上的端頭相對(duì)的帶狀線15b的端頭。位于帶狀線15a側(cè)上的微帶諧振器12b和微帶諧振器12c的端頭連接帶狀線15a的中點(diǎn)。位于帶狀線15b側(cè)上的微帶諧振器12c和微帶諧振器12d的端頭連接帶狀線15b的中點(diǎn)。而且，帶狀線15a側(cè)上的微帶諧振器12d和微帶諧振器12e的端頭連接與帶狀線15a的連接器11側(cè)上的端頭相對(duì)的帶狀線15a的端頭。帶狀線15a是電長(zhǎng)度為λ的傳輸線。微帶諧振器12b和12c連接帶狀線15a的中點(diǎn)。這樣，經(jīng)λ/2傳輸線互連微帶諧振器12a和微帶諧振器12b的端，經(jīng)λ/2傳輸線互連微帶諧振器12c和微帶諧振器12d的端頭。類(lèi)似地，帶狀線15b是電長(zhǎng)度為λ的傳輸線。微帶諧振器12c和12d連接帶狀線15b的中點(diǎn)。這樣，經(jīng)λ/2傳輸線互連微帶諧振器12b和微帶諧振器12c的端頭，經(jīng)λ/2傳輸線互連微帶諧振器12d和微帶諧振器12e的端頭。
這樣，形成帶通濾波器10(對(duì)應(yīng)圖4C所示等效電路)。
此后，參考圖10至13描述根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的并行多級(jí)帶通濾波器。
圖10至13分別是并行多級(jí)帶通濾波器的等效電路圖，由電感元件或電容元件連接圖1所示并行多級(jí)帶通濾波器而形成。
在圖10至13中，示出輸入終端1、輸出終端2、諧振器F1至Fn、各自電長(zhǎng)度為傳輸信號(hào)波長(zhǎng)一半的傳輸線TL和TLa、電感元件L及電容元件C。
在圖10所示帶通濾波器中，電感元件L連接于從輸入終端側(cè)數(shù)第2n-1個(gè)諧振器的輸出終端側(cè)上的端口與地間。其他配置同圖1所示的帶通濾波器。
圖11所示的帶通濾波器的電路同圖10所示的帶通濾波器(除使用電容元件而非電感元件L外)。
在圖12所示帶通濾波器中，電感元件L連接于從輸入終端側(cè)數(shù)第一個(gè)諧振器的輸出終端側(cè)上的端口與地間，而且，電感元件L連接于從輸出終端側(cè)數(shù)第一個(gè)諧振器的輸入終端側(cè)上的端口與地間。圖12的帶通濾波器的其他配置同圖1所示的帶通濾波器。
圖13所示的帶通濾波器的電路同圖12的帶通濾波器(除使用電容元件而非電感元件L外)。
這樣，易于實(shí)現(xiàn)相應(yīng)諧振器間的相位調(diào)整，因?yàn)閹V波器配備電感元件L或電容元件C。
此后，參考圖14描述根據(jù)本發(fā)明的第三實(shí)施例的并行多級(jí)帶通濾波器的配置。
圖14是并行多級(jí)帶通濾波器的等效電路圖。
在圖14中，示出輸入終端1、輸出終端2、諧振器F1至Fn、電感元件L及電容元件C。
在有圖14所示等效電路的帶通濾波器中，使用集總常數(shù)電路(包括連接于諧振器間的集總常數(shù)電感元件L和連接于電感元件L和地間的電容元件C)而非圖1所示帶通濾波器的每個(gè)傳輸線TL。圖14的帶通濾波器的其他配置同圖1的帶通濾波器。
如上所述，可用集總常數(shù)線(其中集總常數(shù)元件用作傳輸線)形成電路。
此后，參考圖15和16描述根據(jù)本發(fā)明的第四實(shí)施例的并行多級(jí)帶通濾波器的配置。
圖15和16是并行多級(jí)帶通濾波器的等效電路圖。在圖15中，電感元件L用于每個(gè)諧振器的激勵(lì)部分中。在圖16中，電容元件C用于每個(gè)諧振器的激勵(lì)部分中。
在圖15所示的帶通濾波器中，電感元件L用于每個(gè)諧振器的激勵(lì)部分中，即，用于諧振器與傳輸線間的連接部分中。圖15的并行多級(jí)帶通濾波器的其他配置同圖1的帶通濾波器。
類(lèi)似地，在圖16所示的帶通濾波器中，電容元件C用于每個(gè)諧振器的激勵(lì)部分中。圖16的帶通濾波器的其他配置同圖1的帶通濾波器。
有此配置，易于實(shí)現(xiàn)諧振器與傳輸線的匹配。
此后，參考圖17A、17B和17C描述這些并行多級(jí)帶通濾波器的例子的配置。下述配置滿足圖16所示等效電路的特點(diǎn)及圖12所示等效電路的特點(diǎn)。尤其是，電容元件用于每個(gè)諧振器的激勵(lì)部分中，電感元件分別連接從輸入終端側(cè)數(shù)第一個(gè)諧振器的輸出終端側(cè)上的端口和從輸出終端側(cè)數(shù)第一個(gè)諧振器的輸入終端側(cè)上的端口并接地。
圖17A示出并行3級(jí)帶通濾波器的配置。圖17B示出并行4級(jí)帶通濾波器的配置。圖17C示出并行5級(jí)帶通濾波器的配置。
在圖17A、17B和17C中，示出并行多級(jí)帶通濾波器20、同軸連接器21a和21b、核心導(dǎo)體22a至22f、介質(zhì)同軸線23a至23d、介質(zhì)同軸諧振器24a至24e、電感元件25a和25b、電容元件26a至26j及箱29。
如圖17A所示，同軸連接器21a和21b安裝于箱29的相對(duì)側(cè)上。介質(zhì)同軸諧振器23a和23b(電長(zhǎng)度為傳輸信號(hào)的波長(zhǎng)的一半)安置于箱29中并分別經(jīng)核心導(dǎo)體22a和22d連接同軸連接器21a和21b。介質(zhì)同軸諧振器23a和23b的核心導(dǎo)體22b和22c分別經(jīng)電感元件25a和25b接地。
介質(zhì)同軸諧振器24a、24b和24c的電長(zhǎng)度約為傳輸信號(hào)的波長(zhǎng)的一半，它們被形成以有鄰近的諧振頻率。介質(zhì)同軸諧振器24a分別經(jīng)電容元件26a和26b連接核心導(dǎo)體22a和22b。介質(zhì)同軸諧振器24b分別經(jīng)電容元件26c和26d連接核心導(dǎo)體22b和22c。而且，介質(zhì)同軸諧振器24c分別經(jīng)電容元件26e和26f連接核心導(dǎo)體22c和22d。
圖18示出圖17A的并行3級(jí)帶通濾波器的頻率特性。圖19示出它們的群時(shí)延特性。
如圖18所示，可形成具有通帶在大約2.08至2.186Hz的頻率范圍中的帶通濾波器。群時(shí)延特性曲線在圖19所示通帶中有一基本上平坦部分。
由于使用介質(zhì)同軸線和介質(zhì)諧振器，可形成結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的并行多級(jí)帶通濾波器，原因是傳輸線損失低且諧振器尺寸小。
在圖17B所示并行多級(jí)帶通濾波器20中，同軸連接器21a和21b安裝于箱29的兩側(cè)(不相對(duì))。介質(zhì)同軸諧振器23a和23b(電長(zhǎng)度為傳輸信號(hào)的波長(zhǎng)的一半)安置于箱29中并分別經(jīng)核心導(dǎo)體22a和22d連接同軸連接器21a和21b。介質(zhì)同軸線23a和23c經(jīng)共同核心導(dǎo)體22c互聯(lián)。介質(zhì)同軸線23c的核心導(dǎo)體22e連接電感元件25并接地。介質(zhì)同軸線23b的核心導(dǎo)體22b連接電感元件25b并接地。
介質(zhì)同軸諧振器24a、24b、24c和24d的電長(zhǎng)度約為傳輸信號(hào)的波長(zhǎng)的一半，它們被形成以分別有鄰近的諧振頻率。介質(zhì)同軸諧振器24a分別經(jīng)電容元件26a和26b連接核心導(dǎo)體22a和22b。介質(zhì)同軸諧振器24b分別經(jīng)電容元件26c和26d連接核心導(dǎo)體22b和22c。介質(zhì)同軸諧振器24c分別經(jīng)電容元件26e和26f連接核心導(dǎo)體22c和22d。介質(zhì)同軸諧振器24d分別經(jīng)電容元件26g和26h連接核心導(dǎo)體22d和22e。
這樣，可如上述配置并行4級(jí)帶通濾波器。
在圖17C所示并行多級(jí)帶通濾波器20中，同軸連接器21a和21b安裝于箱29的相對(duì)兩側(cè)。介質(zhì)同軸諧振器23a和23b(電長(zhǎng)度為傳輸信號(hào)的波長(zhǎng)的一半)安置于箱29中并分別經(jīng)相關(guān)核心導(dǎo)體22a和22f連接同軸連接器21a和21b。介質(zhì)同軸線23a和23c經(jīng)共同核心導(dǎo)體22c互聯(lián)。介質(zhì)同軸線23b和23d經(jīng)共同核心導(dǎo)體22d互聯(lián)。介質(zhì)同軸線23c的核心導(dǎo)體22e連接電感元件25并接地。介質(zhì)同軸線23b的核心導(dǎo)體22b連接電感元件25b并接地。
介質(zhì)同軸諧振器24a、24b、24c、24d和24e的電長(zhǎng)度約為傳輸信號(hào)的波長(zhǎng)的一半，它們被形成以分別有鄰近的諧振頻率。介質(zhì)同軸諧振器24a分別經(jīng)電容元件26a和26b連接核心導(dǎo)體22a和22b。介質(zhì)同軸諧振器24b分別經(jīng)電容元件26c和26d連接核心導(dǎo)體22b和22c。介質(zhì)同軸諧振器24c分別經(jīng)電容元件26e和26f連接核心導(dǎo)體22c和22d。介質(zhì)同軸諧振器24d分別經(jīng)電容元件26g和26h連接核心導(dǎo)體22d和22e。介質(zhì)同軸諧振器24e分別經(jīng)電容元件26i和26j連接核心導(dǎo)體22e和22f。
這樣，可如上述配置并行5級(jí)帶通濾波器。
而且，可通過(guò)提供多個(gè)上述并行多級(jí)帶通濾波器形成復(fù)合濾波設(shè)備。尤其是，通過(guò)使用作為公用終端的每個(gè)帶通濾波器的輸入輸出終端中的一個(gè)(輸入終端或輸出終端)，可容易地形成包括多個(gè)濾波器的復(fù)合濾波設(shè)備。例如，可使用兩個(gè)濾波器形成雙工器?？墒褂萌齻€(gè)濾波器形成三工器。
要注意的是，在上述實(shí)施例中，可使輸入終端充當(dāng)輸出終端，而使輸出終端充當(dāng)輸入終端。而且，在該情況下，可獲得與上述的同樣的優(yōu)點(diǎn)。
此后，參考圖20描述根據(jù)本發(fā)明的第五實(shí)施例的放大設(shè)備。
圖20是畸變補(bǔ)償類(lèi)型放大設(shè)備(前饋類(lèi)型放大器)的框圖。在該放大設(shè)備中，分配器101分配輸入信號(hào)。放大器102放大經(jīng)分配器101分配的信號(hào)，并將經(jīng)放大的信號(hào)輸出到分配器103。群時(shí)延平坦電路106延遲經(jīng)分配器101分配的信號(hào)，并將經(jīng)延遲信號(hào)饋給合成器107。分配器103分配來(lái)自放大器102的信號(hào)。合成器107組合從分配器103饋出的信號(hào)及群時(shí)延平坦電路106饋出的信號(hào)并向放大器108輸出經(jīng)組合的信號(hào)。放大器108放大該信號(hào)并饋給合成器105。合成器105組合群時(shí)延平坦電路104饋出的信號(hào)及放大器108饋出的信號(hào)以輸出經(jīng)合成的信號(hào)。
分配器101、放大器102、分配器103、合成器107及群時(shí)延平坦電路106構(gòu)成畸變檢測(cè)環(huán)路。尤其是，組合從分配器103饋給合成器107的信號(hào)及從群時(shí)延平坦電路106饋給合成器107的信號(hào)，組合結(jié)果對(duì)應(yīng)于與由放大器102生成的畸變分量成比例的信號(hào)。分配器103、群時(shí)延平坦電路104、合成器105、合成器107及放大器108構(gòu)成畸變抑制環(huán)路。即，合成器107輸出的畸變分量由放大器108放大，并作為畸變抑制信號(hào)饋給合成器105。從而，抵償由放大器102生成的非線性畸變分量。在此情況中，設(shè)置群時(shí)延平坦電路106的延時(shí)時(shí)間，以使信號(hào)能在與含有放大器102的信號(hào)路由的延時(shí)時(shí)間相同的時(shí)延時(shí)間輸入合成器107。而且，設(shè)置群延時(shí)平坦電路104的延時(shí)時(shí)間，以通過(guò)合成器105以反相方式組合畸變抑制信號(hào)。
上述并行多級(jí)帶通濾波器可用作該放大設(shè)備的群時(shí)延平坦電路。這樣，可低成本生產(chǎn)配置簡(jiǎn)單且群時(shí)延和衰減特性較優(yōu)的放大設(shè)備。
下面描述根據(jù)本發(fā)明的第六實(shí)施例的用于基站中的通信設(shè)備。
圖21是該通信設(shè)備的框圖。經(jīng)多個(gè)發(fā)射機(jī)201a至201n發(fā)射的無(wú)線信道信號(hào)由功率合成器202進(jìn)行功率組合。不同的畸變被疊加在功率組合信號(hào)(被輸入到畸變補(bǔ)償類(lèi)型放大器203)上。放大器203檢測(cè)該信號(hào)，只去除畸變，并將信號(hào)輸出至雙工器DPX204。雙工器DPX204只允許通帶中的信號(hào)得到發(fā)射并經(jīng)天線205將信號(hào)輸出到外部。雙工器DPX204只允許在經(jīng)天線205接收的信號(hào)的接收頻帶中的信號(hào)輸出給接收機(jī)206。
上述并行多級(jí)帶通濾波器或放大設(shè)備可用作通信設(shè)備的畸變補(bǔ)償類(lèi)型放大器。因而，可低成本生產(chǎn)配置簡(jiǎn)單且通信特性較優(yōu)的通信設(shè)備。
盡管就相關(guān)特定實(shí)施例描述本發(fā)明，對(duì)本領(lǐng)域中的一般技術(shù)人員而言，許多其他變體和修改及其他使用是明顯的。因此，較佳的是，本發(fā)明不受限于此處的專(zhuān)門(mén)揭示，而只受限于所附權(quán)利要求。
權(quán)利要求
1.一種并行多級(jí)帶通濾波器，包括諧振頻率鄰近且互相并聯(lián)于傳輸信號(hào)的輸入終端和輸出終端間的多個(gè)諧振器；電長(zhǎng)度基本上為傳輸信號(hào)波長(zhǎng)的一半的第一傳輸線插于從輸入終端側(cè)數(shù)多個(gè)諧振器中的第2n-1個(gè)諧振器的輸入終端側(cè)上的第一端口與從輸入終端側(cè)數(shù)多個(gè)諧振器中的第2n個(gè)諧振器的輸入終端側(cè)上的第二端口間；及電長(zhǎng)度基本上為傳輸信號(hào)波長(zhǎng)的一半的第二傳輸線插于從輸入終端側(cè)數(shù)多個(gè)諧振器中的第2n個(gè)諧振器的輸出終端側(cè)上的第三端口與從輸入終端側(cè)數(shù)多個(gè)諧振器中的第2n+1個(gè)諧振器的輸出終端側(cè)上的第四端口間，其中，n是自然數(shù)。
2.如權(quán)利要求1所述的并行多級(jí)帶通濾波器，其特點(diǎn)在于，至少一電抗元件連接于地與輸入和輸出終端中的一個(gè)間。
3.如權(quán)利要求1所述的并行多級(jí)帶通濾波器，其特點(diǎn)在于，至少一電抗元件與多個(gè)諧振器中的至少一個(gè)的激勵(lì)元件串聯(lián)。
4.如權(quán)利要求1所述的并行多級(jí)帶通濾波器，其特點(diǎn)在于，第一和第二傳輸線中的至少一個(gè)是介質(zhì)同軸線。
5.如權(quán)利要求1所述的并行多級(jí)帶通濾波器，其特點(diǎn)在于，第一和第二傳輸線中的至少一個(gè)是微帶線。
6.如權(quán)利要求1所述的并行多級(jí)帶通濾波器，其特點(diǎn)在于，第一和第二傳輸線中的至少一個(gè)是包括電感元件和電容元件的集總常數(shù)線。
7.如權(quán)利要求1所述的并行多級(jí)帶通濾波器，其特點(diǎn)在于，多個(gè)諧振器中的至少一個(gè)諧振器是介質(zhì)同軸諧振器。
8.如權(quán)利要求1所述的并行多級(jí)帶通濾波器，其特點(diǎn)在于，多個(gè)諧振器中的至少一個(gè)諧振器是微帶諧振器。
9.放大設(shè)備包括權(quán)利要求1中定義的并行多級(jí)帶通濾波器。
10.通信設(shè)備包括權(quán)利要求1中定義的并行多級(jí)帶通濾波器。
11.一種并行多級(jí)帶通濾波器，包括諧振頻率鄰近且互相并聯(lián)于傳輸信號(hào)的輸入終端和輸出終端間的多個(gè)諧振器電長(zhǎng)度基本上為傳輸信號(hào)波長(zhǎng)的一半的第一傳輸線插于從輸出終端側(cè)數(shù)多個(gè)諧振器中的第2n-1個(gè)諧振器的輸出終端側(cè)上的第一端口與從輸出終端側(cè)數(shù)多個(gè)諧振器中的第2n個(gè)諧振器的輸出終端側(cè)上的第二端口間；及電長(zhǎng)度基本上為傳輸信號(hào)波長(zhǎng)的一半的第二傳輸線插于從輸出終端側(cè)數(shù)多個(gè)諧振器中的第2n個(gè)諧振器的輸入終端側(cè)上的第三端口與從輸出終端側(cè)數(shù)多個(gè)諧振器中的第2n+1個(gè)諧振器的輸入終端側(cè)上的第四端口間，其中，n是自然數(shù)。
12.如權(quán)利要求11所述的并行多級(jí)帶通濾波器，其特點(diǎn)在于，至少一電抗元件連接于地與輸入和輸出終端中的一個(gè)間。
13.權(quán)利要求11所述的并行多級(jí)帶通濾波器，其特點(diǎn)在于，至少一電抗元件與多個(gè)諧振器中的至少一個(gè)的激勵(lì)元件串聯(lián)。
14.如權(quán)利要求11所述的并行多級(jí)帶通濾波器，其特點(diǎn)在于，第一和第二傳輸線中的至少一個(gè)是介質(zhì)同軸線。
15.如權(quán)利要求11所述的并行多級(jí)帶通濾波器，其特點(diǎn)在于，第一和第二傳輸線中的至少一個(gè)是微帶線。
16.如權(quán)利要求11所述的并行多級(jí)帶通濾波器，其特點(diǎn)在于，第一和第二傳輸線中的至少一個(gè)是包括電感元件和電容元件的集總常數(shù)線。
17.如權(quán)利要求11所述的并行多級(jí)帶通濾波器，其特點(diǎn)在于，多個(gè)諧振器中的至少一個(gè)諧振器是介質(zhì)同軸諧振器。
18.如權(quán)利要求11所述的并行多級(jí)帶通濾波器，其特點(diǎn)在于，多個(gè)諧振器中的至少一個(gè)諧振器是微帶諧振器。
19.放大設(shè)備包括權(quán)利要求11中定義的并行多級(jí)帶通濾波器。
20.通信設(shè)備包括權(quán)利要求11中定義的并行多級(jí)帶通濾波器。
全文摘要
在并行多級(jí)帶通濾波器中，電長(zhǎng)度基本上為傳輸信號(hào)波長(zhǎng)的一半(λ/2)的傳輸線插于從輸入終端側(cè)數(shù)第奇數(shù)(2n－1)個(gè)諧振器的輸入終端側(cè)上的端口與從輸入終端側(cè)數(shù)第偶數(shù)(2n)個(gè)諧振器的輸入終端側(cè)上的端口間；電長(zhǎng)度基本上為λ/2的傳輸線插于從輸入終端側(cè)數(shù)第偶數(shù)(2n)個(gè)諧振器的輸出終端側(cè)上的端口與從輸入終端側(cè)數(shù)第奇數(shù)(2n+1)個(gè)諧振器的輸出終端側(cè)上的端口間。而且，用來(lái)調(diào)整輸入終端和輸出終端間的傳輸相位的傳輸線插于從輸出終端側(cè)數(shù)第一個(gè)諧振器和輸出終端間。
文檔編號(hào)H01P1/205GK1489238SQ0315777
公開(kāi)日2004年4月14日 申請(qǐng)日期2003年8月28日 優(yōu)先權(quán)日2002年8月30日
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