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专利号: 2024109133318
申请人: 南通大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-07-01
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.可预设带外传输零点的多通带滤波器耦合矩阵设计方法,其特征在于,包括以下步骤:S1、将低通原型滤波器中的归一化频带转换为多通道滤波器的上下限通道指标,并计算得到频率映射函数;

S2、根据计算得出的频率映射函数结合带外传输零点设计多通带滤波器耦合矩阵中的带通部分;

S3、根据频率映射函数计算多通带滤波器耦合矩阵中的带阻部分;

S4、根据多通带滤波器耦合矩阵中的带通部分和带阻部分生成整体的耦合矩阵;

所述将低通原型滤波器中的归一化频带转换为多通道滤波器的上下限通道指标包括:将低通原型滤波器的Ω域中的归一化频带(‑1,+1)转换为多通带滤波器的上下限通带指标,得到ω域中的n个通带(ωL1,ωH1)、(ωL2,ωH2)、…、(ωLn,ωHn),其中,ωL1、ωL2、…、ωLn分别表示每个通带的下频率,ωH1、ωH2、…、ωHn分别每个通带的上频率;

所述根据计算得出的频率映射函数结合带外传输零点设计多通带滤波器耦合矩阵中的带通部分包括:

根据计算的频率映射函数将带外传输零点的频率映射为映射频率,得到带外传输零点的映射频率;计算初始带通响应的耦合系数;

初始带通响应的中心频率的计算公式为:

初始谐振器的电纳斜率b1与相对带宽FBW之间的关系为:式中,ω01表示初始谐振器的谐振频率;

BW1、BW2、…BWn分别表示第1通带、第2通带、…第n通带的带宽;

BW表示所有通带的总带宽。

2.根据权利要求1所述的可预设带外传输零点的多通带滤波器耦合矩阵设计方法,其特征在于,所述频率映射函数的计算公式为:式中,Ω表示低通原型滤波器的归一化角频率;

ω表示多通带滤波器的实际角频率;

(n)

T (ω)表示频率映射函数;

ω01、ω02、…、ω0n分别对应于n个谐振器的谐振频率;

b1、b2、…、bn分别对应于n个谐振器的电纳斜率。

3.根据权利要求2所述的可预设带外传输零点的多通带滤波器耦合矩阵设计方法,其特征在于,由于Ω域中的归一化频带(‑1,+1)根据频率映射函数映射到ω域中的n个通带(ωL1,ωH1)、(ωL2,ωH2)、…、(ωLn,ωHn)中,则得到以下2n个方程:(n) (n) (n)

式中,T (ωH1)、T (ωH2)、…、T (ωHn)分别表示将每个通带的上频率带入频率映射公式后的低通原型角频率;

(n) (n) (n)

T (ωL1)、T (ωL2)、…、T (ωLn)分别表示将每个通带的下频率带入频率映射公式后的低通原型角频率。

4.根据权利要求1所述的可预设带外传输零点的多通带滤波器耦合矩阵设计方法,其特征在于,所述根据频率映射函数计算多通带滤波器耦合矩阵中的带阻部分包括:基于频率映射函数,计算相邻带阻谐振器之间的耦合系数以及带阻谐振器的自耦合系数。

5.根据权利要求4所述的可预设带外传输零点的多通带滤波器耦合矩阵设计方法,其特征在于,计算公式为:式中,i=2,3,…,n并且j=1,2,3,…,N;

表示除带通滤波器外,每个谐振器之间的耦合矩阵值; 表示除带通滤波器外,每个谐振器之间的耦合系数; 表示带阻谐振器的自耦合矩阵值;

表示带阻谐振器的自耦合系数。