專利名稱：一種嵌入型微波帶通濾波器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種具有交叉耦合的嵌入型微波帶通濾波器，屬微波濾波器件技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
微波濾波器是射頻通信前端的關(guān)鍵器件，而無線通信需要采用體積小，性能高的 微波濾波器。為了實(shí)現(xiàn)體積小的微波濾波器，可以采用雙模濾波器，慢波結(jié)構(gòu)濾波器等。還 有一種有效的方法是合理安排和分配諧振器間的位置，如采用多層結(jié)構(gòu)或者使諧振器嵌入 式排列。改善濾波器特性，常用的方法是增加濾波器的級數(shù)。增加濾波器級數(shù)雖然可以改 善濾波器的邊帶特性，使濾波器的阻帶變得更加陡峭。但在特性改善的同時，一方面濾波器 的體積增大，另一方面濾波器的損耗也增加。為了使濾波器的特性提高的同時又不增加濾 波器的級數(shù)，可以采用的方法是在濾波器不相鄰諧振器間引入交叉耦合，在濾波器的阻帶 邊緣產(chǎn)生傳輸零點(diǎn)。該方法在不增加濾波器級數(shù)的前提下，能有效提高濾波器的特性。公 告號CN201222527公開了一種微帶凹槽交叉耦合環(huán)微波帶通濾波器，該微波帶通濾波器由 濾波器腔體和內(nèi)部交叉耦合結(jié)構(gòu)組成，濾波器腔體內(nèi)設(shè)有用于實(shí)現(xiàn)帶通濾波的交叉耦合結(jié) 構(gòu)，該交叉耦合結(jié)構(gòu)由至少四個諧振環(huán)組成，交叉耦合結(jié)構(gòu)的兩端分別通過微帶線與同軸 探針連接。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是，為了獲得一種體積小、性能優(yōu)良，并采用較為簡單的方法來實(shí)現(xiàn) 的微波濾波器。 本發(fā)明的技術(shù)方案是，本發(fā)明微波濾波器由兩個微帶方形開環(huán)諧振器和微帶U形
諧振器組成，三個諧振器具有相同的諧振頻率。由于兩個方形開環(huán)諧振器被嵌入式的放在
U形諧振器中，減少了濾波器的體積。方環(huán)形諧振器間的距離可以改變，它們之間的耦合形
成交叉耦合，在濾波器的上阻帶產(chǎn)生一個傳輸零點(diǎn)，改善了濾波器的阻帶特性。 本發(fā)明的微波帶通濾波器，由兩個方形開環(huán)諧振器和一個U形諧振器組成，兩個
方形開環(huán)諧振器被嵌入到U諧振器中，構(gòu)成一個三級帶通濾波器，三個諧振器具有相同的
諧振頻率。 本發(fā)明的微波帶通濾波器如圖3所示。信號由輸入端口 (4)輸入，由抽頭形式耦 合到諧振器(l)，后由諧振器(1)耦合到U形諧振器(2)，然后再由U形諧振器(2)耦合到 方形諧振器(3)，最后通過抽頭由輸出端口 (5)輸出。由于三個諧振器具有相同的諧振頻 率，因此信號可以很好的通過耦合從輸入端到達(dá)輸出端。同時，由于諧振器(1)和諧振器 (3)之間存在交叉耦合，這種交叉耦合會在濾波器的上阻帶邊緣產(chǎn)生一個傳輸零點(diǎn)，改善了 濾波器阻帶特性。諧振器(1)和諧振器(2)之間的耦合可以通過改變諧振器間的橫向距離 (7)和縱向距離(6)來控制，從而控制濾波器的帶寬。兩個方形諧振器間的距離(8)可以用 來控制交叉耦合的大小，以便改變傳輸零點(diǎn)的位置。調(diào)節(jié)抽頭位置(9)可以改變輸入和輸 出的外部品質(zhì)因數(shù)，使之達(dá)到設(shè)計要求。U形諧振器(2)和方形開環(huán)諧振器(l或3)周長相同，其周長決定諧振器的諧振頻率，U形諧振器的中間導(dǎo)帶的長度應(yīng)在方形諧振器的邊長的 兩倍以上，以便兩個方諧振器可以同時嵌入到U形諧振器中。這種嵌入式結(jié)構(gòu)的濾波器，與 傳統(tǒng)排列方式相比，可以減小濾波器的體積達(dá)到1/3以上；由于交叉耦合，在阻帶產(chǎn)生的傳
輸零點(diǎn)，其衰減可以達(dá)到_60dB。
本發(fā)明適用于微波傳輸濾波。


圖1是方形開環(huán)諧振器的結(jié)構(gòu)圖；
圖2是U形諧振器的結(jié)構(gòu)圖；
圖3是微波濾波器的結(jié)構(gòu)圖； 圖中(l)和(3)是方形開環(huán)諧振器，(2)是U形諧振器，(4)和(5)分別是特性阻 抗為50歐姆的輸入端口和輸出端口 ；(6)和(7)分別是方形諧振器與U形諧振器間的縱向 距離和橫向距離，(8)為兩個方環(huán)形諧振器間的距離，(9)為輸入和輸出端口抽頭位置。
具體實(shí)施例方式
本實(shí)施例的微波帶通濾波器如圖3所示，該微波帶通濾波器由兩個方形開環(huán)諧振 器和一個U諧振器所組成。兩個方形開環(huán)諧振器(1)、 (3)被嵌入到U諧振器(2)中，構(gòu)成 一個三級帶通濾波器。信號由輸入端口 (4)輸入，由抽頭形式耦合到方形諧振器(l)，后由 方形諧振器(1)耦合到U形諧振器(2)，然后再由U形諧振器(2)耦合到方形諧振器(3)， 最后通過抽頭由端口 (5)輸出。由于三個諧振器具有相同的諧振頻率，因此信號可以很好 的通過耦合從輸入到達(dá)輸出。同時，由于方形諧振器(1)和方形諧振器(3)之間存在交叉 耦合，這種交叉耦合會在濾波器的上阻帶邊緣產(chǎn)生一個傳輸零點(diǎn)，改善了濾波器阻帶特性。 方形諧振器(1)和U形諧振器(2)之間的耦合可以通過改變諧振器間的橫向距離(7)和縱 向距離(6)來控制，從而控制濾波器的帶寬。(6)和(7)的典型值分別是0.55mm和0.4mm， 對應(yīng)的帶寬的典型值為7.4% ;兩個方形諧振器間的距離(8)可以用來控制交叉耦合的大 小，以便改變傳輸零點(diǎn)的位置。調(diào)解抽頭位置(9)可以改變輸入和輸出的外部品質(zhì)因數(shù)，使 之達(dá)到設(shè)計要求。(8)和(9)的典型值是1. 7mm和3. lmm。 U形諧振器(2)和方形開環(huán)諧振 器(l或3)周長相同，其周長決定諧振器的諧振頻率，U形諧振器的中間導(dǎo)帶的長度應(yīng)在方 形諧振器的邊長的兩倍以上，以便兩個方諧振器可以同時嵌入到U形諧振器中。這種嵌入 式結(jié)構(gòu)的濾波器，與傳統(tǒng)排列方式相比，可以減小濾波器的體積達(dá)到1/3以上；由于交叉耦 合，在阻帶產(chǎn)生的傳輸零點(diǎn)，其衰減可以達(dá)到-60dB。
權(quán)利要求
一種新型微波帶通濾波器，其特征在于所述濾波器由兩個方形開環(huán)諧振器(1)、(3)和一個U形諧振器(2)組成，兩個方形開環(huán)諧振器被嵌入到U形諧振器中，構(gòu)成一個三級帶通濾波器，三個諧振器具有相同的諧振頻率。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的微波濾波器，其特征在于，所述U形諧振器和方形開環(huán)諧振器 周長相同，U形諧振器的中間導(dǎo)帶的長度應(yīng)為方形諧振器的邊長的兩倍以上。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種微波帶通濾波器，其特征在于，兩個方形開環(huán)諧振器間 的交叉耦合在濾波器的上阻帶產(chǎn)生一個傳輸零點(diǎn)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種微波帶通濾波器，其特征在于，所述方形開環(huán)諧振器諧 振器(1)和U形諧振器(2)之間的耦合可以通過改變諧振器間的橫向距離(7)和縱向距離 (6)來控制，從而控制濾波器的帶寬；兩個方形諧振器間的距離(8)可以用來控制交叉耦合 的大小，以便改變傳輸零點(diǎn)的位置；調(diào)節(jié)抽頭位置(9)可以改變輸入和輸出的外部品質(zhì)因 數(shù)，使之達(dá)到設(shè)計要求。
全文摘要
本發(fā)明公開一種新型微波帶通濾波器，所述濾波器由兩個方形開環(huán)諧振器(1)、(3)和一個U形諧振器(2)組成，三個諧振器具有相同的諧振頻率，兩個方形開環(huán)諧振器間的交叉耦合在濾波器的上阻帶產(chǎn)生一個傳輸零點(diǎn)，從而增強(qiáng)了濾波器對帶外信號的抑制，提高了濾波器的性能；所述U形諧振器和方形開環(huán)諧振器周長相同，U形諧振器的中間導(dǎo)帶的長度應(yīng)在方形諧振器的邊長的兩倍以上。這種嵌入式結(jié)構(gòu)的濾波器，與傳統(tǒng)排列方式相比，可以減小濾波器的體積達(dá)到1/3以上；由于交叉耦合，在阻帶產(chǎn)生的傳輸零點(diǎn)，其衰減可以達(dá)到-60dB。本發(fā)明適用于微波傳輸濾波。
文檔編號H01P1/20GK101719576SQ200910186608
公開日2010年6月2日 申請日期2009年12月2日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月2日
發(fā)明者官雪輝, 王杉 申請人:華東交通大學(xué)