交叉耦合滤波器纵览
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交叉耦合滤波器纵览
交叉耦合滤波器总览
1、同轴腔滤波器基本原理 2、交叉耦合的引入 3、交叉耦合原理
交叉耦合滤波器纵览
日益发展的蜂窝通信和个人通信系统（PCSs） 对于基站滤波器和双工器提出了新的更严格的要求。 由接收频段和发射频段带通滤波器组成的双工器可 能需要大于100dB的相互隔离，同时对于另外一侧 的衰减则没有特别要求。
现产生了传输零点。
设S参数S21和S11的相位分别是 21和 11
交叉耦合滤波器纵览
串联电感的 21逼近-90°
串联电容的 21逼近-90°
交叉耦合滤波器纵览
同轴腔等效并联谐振回路的 21关系（远离 谐振频率）
交叉耦合滤波器纵览
（2）多耦合线路 A. 感性交叉耦合的CT结构
• 通道1：1-2-3; 通道2：1-3 • 腔体1和3为公共点，相移可不计 • 感性耦合相移-90° • 腔体2的相移，要考虑通带低端和高端
交叉耦合滤波器源自文库览
交叉耦合滤波器总览
1、同轴腔滤波器基本原理 2、交叉耦合的引入 3、交叉耦合原理
交叉耦合滤波器纵览
交叉耦合滤波器总览
1、同轴腔滤波器基本原理 2、交叉耦合的引入 3、交叉耦合原理
交叉耦合滤波器纵览
1、同轴腔滤波器基本原理
TEM模传输线：同轴线
交叉耦合滤波器纵览
当b/a=3.6时，衰减最小（用作谐振器Q值最高） 空气填充，匹配同轴线的击穿功率：
交叉耦合滤波器纵览
交叉耦合滤波器纵览
• 在通带低端，同相；在通带高端，异相； • 准确的180°相位差在2030MHz； • 近似方向区域为2020-2040MHz； • 1-3之间的耦合加强，传输零点接近通带移动； 耦合减弱，其远离通带； • CT结构只增加耦合，没有增加其他代价。
交叉耦合滤波器纵览
交叉耦合滤波器纵览
PORT P=1 Z=50 Ohm
TLIN
K56=K01
ID=TL7
Z0=K01 Ohm
EL=90 Deg
F0=_FREQ/1E6 MHz
PRLC ID=RLC5 R=R1 Ohm L=L1 nH C=C1 pF
TLIN ID=TL1 Z0=K12 Ohm EL=90 Deg F0=_FREQ/1E6 MHz
交叉耦合滤波器纵览
双工器及其响应
交叉耦合滤波器纵览
交叉耦合技术可以产生非频率对称的响应。由 于它可以仅仅在需要的频段提供高衰减，其应用越 来越广泛。 • 高衰减 • 可非对称 • 代价较小
交叉耦合滤波器纵览
交叉耦合滤波器纵览
交叉耦合可以减少为了满足带外衰减而需要的 谐振腔的数量，同时，减小插入损耗、尺寸和加工 造价等；然而，其增加了拓扑结构的复杂度，也可 能增加滤波器调试的时间等。
交叉耦合滤波器纵览
加载的同轴腔
交叉耦合滤波器纵览
同轴腔的耦合
同轴腔容性耦合
同轴腔感性耦合
交叉耦合滤波器纵览
同轴腔混合耦合
交叉耦合滤波器纵览
腔间耦合既有磁性成分，也有电性成分； 两者异相，总的耦合等于磁耦合减去电耦合； 开路端调谐螺钉，增加耦合强度（磁耦合增加，电 耦合减小，总耦合增加）； 短路端退耦合墙，减小耦合强度（减小磁耦合）
B. 容性交叉耦合的CT结构
PRLC ID=RLC3 R=R1 Ohm L=L1 nH C=C1 pF
TLIN ID=TL4 Z0=K45 Ohm EL=90 Deg F0=_FREQ/1E6 MHz
PRLC ID=RLC4 R=R1 Ohm L=L1 nH C=C1 pF
TLIN ID=TL5 Z0=K56 Ohm EL=90 Deg F0=_FREQ/1E6 MHz
PORT P=2 Z=50 Ohm
0 -20 -40 -60 -80
240
Graph 1
250
260
Frequency (MHz)
交叉耦合滤波器纵览
270 273
TLIN ID=TL5 Z0=K14 Ohm EL=90 Deg F0=_FREQ/1E6 MHz
PORT P=1 Z=50 Ohm
TLIN ID=TL7 Z0=K01 Ohm EL=90 Deg F0=_FREQ/1E6 MHz
PRLC ID=RLC5 R=R1 Ohm L=L1 nH C=C1 pF
TLIN ID=TL1 Z0=K12 Ohm EL=90 Deg F0=_FREQ/1E6 MHz
PRLC ID=RLC1 R=R1 Ohm L=L1 nH C=C1 pF
TLIN ID=TL2 Z0=K23 Ohm EL=90 Deg F0=_FREQ/1E6 MHz
PORT P=2 Z=50 Ohm
0 -20 -40 -60 -80
239
Graph 1
249
259
交叉耦F合req滤uen波cy (器MH纵z) 览
269
274
交叉耦合滤波器总览
1、同轴腔滤波器基本原理 2、交叉耦合的引入 3、交叉耦合原理
交叉耦合滤波器纵览
（1）相位关系 同轴腔滤波器等效电路如下图。 同轴腔间的耦合一般可以用串联电感等效。 远离谐振频率（通带频率）时，各元件的表
第一个高次模TE模式（单位：英寸）：
可以利用同轴线构成传输线谐振腔。
交叉耦合滤波器纵览
一段开路传输线或者短路传输线作为谐振器。
交叉耦合滤波器纵览
常用同轴线谐振腔
¼ 波长传输线谐振腔 同轴线腔内导体长度确定谐振频率
l g 4
当顶板与内导体上面接近时，相互 间存在电容 ——电容加载，谐振频率下降；同 等频率下，腔体尺寸较小；
PRLC ID=RLC2 R=R1 Ohm L=L1 nH C=C1 pF
TLIN ID=TL3 Z0=K34 Ohm EL=90 Deg F0=_FREQ/1E6 MHz
PRLC ID=RLC3 R=R1 Ohm L=L1 nH C=C1 pF
TLIN ID=TL4 Z0=K45 Ohm EL=90 Deg F0=_FREQ/1E6 MHz
PRLC ID=RLC1 R=R1 Ohm L=L1 nH C=C1 pF
TLIN ID=TL2 Z0=K23 Ohm EL=90 Deg F0=_FREQ/1E6 MHz
PRLC ID=RLC2 R=R1 Ohm L=L1 nH C=C1 pF
TLIN ID=TL3 Z0=K34 Ohm EL=90 Deg F0=_FREQ/1E6 MHz
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1、同轴腔滤波器基本原理 2、交叉耦合的引入 3、交叉耦合原理
交叉耦合滤波器纵览
日益发展的蜂窝通信和个人通信系统（PCSs） 对于基站滤波器和双工器提出了新的更严格的要求。 由接收频段和发射频段带通滤波器组成的双工器可 能需要大于100dB的相互隔离，同时对于另外一侧 的衰减则没有特别要求。
现产生了传输零点。
设S参数S21和S11的相位分别是 21和 11
交叉耦合滤波器纵览
串联电感的 21逼近-90°
串联电容的 21逼近-90°
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同轴腔等效并联谐振回路的 21关系（远离 谐振频率）
交叉耦合滤波器纵览
（2）多耦合线路 A. 感性交叉耦合的CT结构
• 通道1：1-2-3; 通道2：1-3 • 腔体1和3为公共点，相移可不计 • 感性耦合相移-90° • 腔体2的相移，要考虑通带低端和高端
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交叉耦合滤波器总览
1、同轴腔滤波器基本原理 2、交叉耦合的引入 3、交叉耦合原理
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1、同轴腔滤波器基本原理 2、交叉耦合的引入 3、交叉耦合原理
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1、同轴腔滤波器基本原理
TEM模传输线：同轴线
交叉耦合滤波器纵览
当b/a=3.6时，衰减最小（用作谐振器Q值最高） 空气填充，匹配同轴线的击穿功率：
交叉耦合滤波器纵览
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• 在通带低端，同相；在通带高端，异相； • 准确的180°相位差在2030MHz； • 近似方向区域为2020-2040MHz； • 1-3之间的耦合加强，传输零点接近通带移动； 耦合减弱，其远离通带； • CT结构只增加耦合，没有增加其他代价。
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PORT P=1 Z=50 Ohm
TLIN
K56=K01
ID=TL7
Z0=K01 Ohm
EL=90 Deg
F0=_FREQ/1E6 MHz
PRLC ID=RLC5 R=R1 Ohm L=L1 nH C=C1 pF
TLIN ID=TL1 Z0=K12 Ohm EL=90 Deg F0=_FREQ/1E6 MHz
交叉耦合滤波器纵览
双工器及其响应
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交叉耦合技术可以产生非频率对称的响应。由 于它可以仅仅在需要的频段提供高衰减，其应用越 来越广泛。 • 高衰减 • 可非对称 • 代价较小
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交叉耦合滤波器纵览
交叉耦合可以减少为了满足带外衰减而需要的 谐振腔的数量，同时，减小插入损耗、尺寸和加工 造价等；然而，其增加了拓扑结构的复杂度，也可 能增加滤波器调试的时间等。
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加载的同轴腔
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同轴腔的耦合
同轴腔容性耦合
同轴腔感性耦合
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同轴腔混合耦合
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腔间耦合既有磁性成分，也有电性成分； 两者异相，总的耦合等于磁耦合减去电耦合； 开路端调谐螺钉，增加耦合强度（磁耦合增加，电 耦合减小，总耦合增加）； 短路端退耦合墙，减小耦合强度（减小磁耦合）
B. 容性交叉耦合的CT结构
PRLC ID=RLC3 R=R1 Ohm L=L1 nH C=C1 pF
TLIN ID=TL4 Z0=K45 Ohm EL=90 Deg F0=_FREQ/1E6 MHz
PRLC ID=RLC4 R=R1 Ohm L=L1 nH C=C1 pF
TLIN ID=TL5 Z0=K56 Ohm EL=90 Deg F0=_FREQ/1E6 MHz
PORT P=2 Z=50 Ohm
0 -20 -40 -60 -80
240
Graph 1
250
260
Frequency (MHz)
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270 273
TLIN ID=TL5 Z0=K14 Ohm EL=90 Deg F0=_FREQ/1E6 MHz
PORT P=1 Z=50 Ohm
TLIN ID=TL7 Z0=K01 Ohm EL=90 Deg F0=_FREQ/1E6 MHz
PRLC ID=RLC5 R=R1 Ohm L=L1 nH C=C1 pF
TLIN ID=TL1 Z0=K12 Ohm EL=90 Deg F0=_FREQ/1E6 MHz
PRLC ID=RLC1 R=R1 Ohm L=L1 nH C=C1 pF
TLIN ID=TL2 Z0=K23 Ohm EL=90 Deg F0=_FREQ/1E6 MHz
PORT P=2 Z=50 Ohm
0 -20 -40 -60 -80
239
Graph 1
249
259
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269
274
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1、同轴腔滤波器基本原理 2、交叉耦合的引入 3、交叉耦合原理
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（1）相位关系 同轴腔滤波器等效电路如下图。 同轴腔间的耦合一般可以用串联电感等效。 远离谐振频率（通带频率）时，各元件的表
第一个高次模TE模式（单位：英寸）：
可以利用同轴线构成传输线谐振腔。
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一段开路传输线或者短路传输线作为谐振器。
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常用同轴线谐振腔
¼ 波长传输线谐振腔 同轴线腔内导体长度确定谐振频率
l g 4
当顶板与内导体上面接近时，相互 间存在电容 ——电容加载，谐振频率下降；同 等频率下，腔体尺寸较小；
PRLC ID=RLC2 R=R1 Ohm L=L1 nH C=C1 pF
TLIN ID=TL3 Z0=K34 Ohm EL=90 Deg F0=_FREQ/1E6 MHz
PRLC ID=RLC3 R=R1 Ohm L=L1 nH C=C1 pF
TLIN ID=TL4 Z0=K45 Ohm EL=90 Deg F0=_FREQ/1E6 MHz
PRLC ID=RLC1 R=R1 Ohm L=L1 nH C=C1 pF
TLIN ID=TL2 Z0=K23 Ohm EL=90 Deg F0=_FREQ/1E6 MHz
PRLC ID=RLC2 R=R1 Ohm L=L1 nH C=C1 pF
TLIN ID=TL3 Z0=K34 Ohm EL=90 Deg F0=_FREQ/1E6 MHz