專利名稱：一種高鏡像抑制帶通濾波器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于射頻、微波系統(tǒng)領(lǐng)域，特別是涉及一種包含諧振器的帶通濾波器， 能夠?qū)o用鏡像信號進行高抑制。
背景技術(shù)：
目前，采用交叉耦合結(jié)構(gòu)來制作高鏡像抑制帶通濾波器，能夠利用不相鄰諧振器 之間的交叉耦合產(chǎn)生改善幅度衰減的傳輸零點。但是，采用這種方法來設(shè)計帶通濾波器將 需要至少四個諧振器，才能達到良好的衰減特性，且由于包含的諧振器多，插入損耗大。通 過設(shè)計傳統(tǒng)帶通濾波器來實現(xiàn)高鏡像抑制和低插損是可能的，例如交指型、發(fā)夾型、終端耦 合以及空腔配置等。其中，空腔濾波器可實現(xiàn)高鏡像抑制，但往往很笨重，難以與微波集成 電路進行集成。終端耦合和發(fā)夾型濾波器在微波頻段最為常用，但尺寸還是很大，并且需要 很多的諧振器；此外這些類型帶通濾波器表現(xiàn)出不良的二次諧波信號成分。例如由陳世勇 等人于2006年10月在微波學(xué)報雜志社出版的《微波學(xué)報》第22卷第5期上發(fā)表的“一種 新型微帶Hairpin帶通濾波器的設(shè)計” 一文中，為了獲得帶外高于30dB的抑制能力所提出 的新型發(fā)夾型濾波器至少在五階以上，使得尺寸很大，不利于安裝。
發(fā)明內(nèi)容為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實用新型提供了一種采用最少的耦合部件、利用諧 振器之間的緊湊結(jié)構(gòu)，使得帶通濾波器尺寸減小，并且能夠?qū)崿F(xiàn)對傳輸零點很好的控制，達 到理想的鏡像抑制水平。本實用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是高鏡像抑制帶通濾波器包含兩 個諧振器，所述諧振器由兩個發(fā)夾臂構(gòu)成，兩個所述發(fā)夾臂一長一短，所述諧振器呈“U”字 形，兩個所述諧振器按照“U”字形開口端相對放置，兩個間隙分別位于兩個所述諧振器之 間，兩個所述間隙間距相等，一個所述諧振器中較短發(fā)夾臂和另一個所述諧振器中較長發(fā) 夾臂位于同一條直線上，兩個抽頭分別位于所述高鏡像抑制帶通濾波器的左側(cè)和右側(cè)，兩 個抽頭分別和兩個“U”字形諧振器的底部相連接，信號從左側(cè)抽頭輸入，經(jīng)過兩個所述諧振 器，從右側(cè)抽頭輸出。兩個所述間隙的大小可以影響諧振器之間的耦合系數(shù)，兩個所述抽頭的所在位置 決定引入傳輸零點所在的頻率。本實用新型的有益效果是，由于采用了最少的諧振器，結(jié)構(gòu)緊湊、尺寸小，同時可 通過改變抽頭位置靈活地調(diào)節(jié)傳輸零點的位置，從而實現(xiàn)較高的鏡像抑制，且沒有不良的 華禹合。

圖1為高鏡像抑制帶通濾波器的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為高鏡像抑制帶通濾波器的電路圖。[0009]圖3為高鏡像抑制帶通濾波器的版圖。圖4(a)為高鏡像抑制帶通濾波器的參數(shù)Sll仿真圖，圖4(b)為高鏡像抑制帶通濾波器的參數(shù)S21仿真圖。圖中1和5為抽頭，2、4、6和8為發(fā)夾臂，3和7為諧振器的間隙，9和10為發(fā)夾
型諧振器。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖，對本實用新型作進一步的說明。在圖1中，抽頭1位于濾波器的左端；2、4、6、8為發(fā)夾臂，其中發(fā)夾臂2和發(fā)夾臂6 的長度相同，發(fā)夾臂4和發(fā)夾臂8的長度相同，發(fā)夾臂8長度大于發(fā)夾臂2，發(fā)夾臂4長度大 于發(fā)夾臂6 ；諧振器的間隙3位于發(fā)夾臂2和發(fā)夾臂4之間，諧振器的間隙7位于發(fā)夾臂8 和發(fā)夾臂6之間，諧振器的間隙3和7間隙距離相等；抽頭5位于濾波器的右端；由發(fā)夾臂 2和發(fā)夾臂8組成了左側(cè)發(fā)夾型諧振器9，由發(fā)夾臂4和發(fā)夾臂6組成了右側(cè)發(fā)夾型諧振器 10，諧振器9和諧振器10都呈“U”字形，兩諧振器按照“U”字形開口端相對放置，發(fā)夾臂2 和發(fā)夾臂4位于同一條直線上，發(fā)夾臂8和發(fā)夾臂6位于同一條直線上；抽頭1和抽頭5分 別位于“U”字形的底部，信號從抽頭1端輸入，經(jīng)過諧振器9，通過間隙的電耦合作用進入諧 振器10，并從抽頭5端輸出。需要指出的是，諧振器9和諧振器10之間的間隙3和7，其大 小影響了諧振器之間的耦合系數(shù)；抽頭1和5所在位置決定引入傳輸零點所在的頻率，如圖 4(b)所示的傳輸零點所在頻率分別為4. 3GHz和4. 92GHz。圖2是高鏡像抑制帶通濾波器的電路圖，Terml和Term2是兩個終端負(fù)載，TLl至 TLlO為微帶線，Bendl、Bend2、Bend3、Bend4為微帶彎曲線，Teel和Tee2是微帶分路器，Gapl 和Gap2是微帶間隙，其中微帶彎曲線Bendl、微帶線TL2和微帶線TL4組成發(fā)夾臂2，微帶 彎曲線Bend3、微帶線TL6和微帶線TL8組成發(fā)夾臂4，微帶彎曲線Bend4、微帶線TL7和微 帶線TL9組成發(fā)夾臂6，微帶彎曲線Bend2、微帶線TL3和微帶線TL5組成發(fā)夾臂8。高鏡像 帶通濾波器由五部分組成，即微帶線TLl和微帶線TLlO分別為抽頭1和抽頭5 ；由微帶線 TL2至微帶線TL5、微帶彎曲線Bendl、微帶彎曲線Bend2和微帶分路器Teel組成的諧振器 9 ；由微帶線TL6至微帶線TL9、微帶彎曲線Bend3、微帶彎曲線Bend4和微帶分路器Tee2組 成的諧振器10 ；由微帶間隙Gapl組成的間隙3和由微帶間隙Gap2組成的間隙7 ；由Terml 和Term2組成的終端負(fù)載，其阻值為理想的50歐姆，并將Terml的一端和Term2的一端都 連接至信號地。諧振器9位于濾波器的左側(cè)，諧振器10位于濾波器的右側(cè)，諧振器9和諧 振器10都呈“U”字形，兩諧振器按照“U”字形開口端相對放置，發(fā)夾臂2和發(fā)夾臂4位于 同一水平位置，發(fā)夾臂8和發(fā)夾臂6位于同一水平位置，間隙3位于發(fā)夾臂2和發(fā)夾臂4之 間，間隙7位于發(fā)夾臂8和發(fā)夾臂6之間。信號從左側(cè)輸入端抽頭1加入，經(jīng)諧振器9和諧 振器10，從右側(cè)輸出端抽頭5輸出。圖3為高鏡像抑制帶通濾波器的版圖，抽頭1將諧振器9分為發(fā)夾臂2和發(fā)夾臂 8兩部分，抽頭5將諧振器10分為發(fā)夾臂4和發(fā)夾臂6兩部分。發(fā)夾臂2和發(fā)夾臂6長度 都為5. 8mm,發(fā)夾臂4和發(fā)夾臂8長度都為6. 7mm ；發(fā)夾臂2和發(fā)夾臂4之間的間隙3初值 可設(shè)定為0. 1mm，發(fā)夾臂6和發(fā)夾臂8之間的間隙7初值同樣設(shè)定為0. 1mm。制作帶通濾波 器的印制板的介電常數(shù)為10. 2，板材厚度為0. 65mm，銅箔厚度為0. 035mm。[0016] 參考圖4(a)和圖4(b)，帶通濾波器的通帶為4. 52GHz到4. 65GHz，中心頻率為 4. 58GHz，在兩個傳輸零點所對應(yīng)的頻率4. 3GHz和4. 92GHz附近有超過45dB的優(yōu)良帶外抑 制，濾波器的回波損耗大于15dB， 且具有低于IOdB的二次諧波。
權(quán)利要求一種高鏡像抑制帶通濾波器，包括由兩個發(fā)夾臂組成的諧振器，兩個發(fā)夾臂構(gòu)成的諧振器呈“U”字形，其特征是它包括兩個所述諧振器，兩個所述諧振器按照“U”字形開口端相對放置，兩個間隙分別位于兩個所述諧振器之間，兩個抽頭分別位于所述高鏡像抑制帶通濾波器的左側(cè)和右側(cè)，兩個抽頭分別和兩個“U”字形諧振器的底部相連接，信號從左側(cè)抽頭輸入，經(jīng)過兩個所述諧振器，從右側(cè)抽頭輸出。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高鏡像抑制帶通濾波器，其特征是，所述諧振器包括較長的 所述發(fā)夾臂和較短的所述發(fā)夾臂。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的高鏡像抑制帶通濾波器，其特征是，構(gòu)成所述高鏡像抑制帶 通濾波器的一個所述諧振器中較長的所述發(fā)夾臂和另一個所述諧振器中較短的所述發(fā)夾 臂位于同一條直線上，構(gòu)成所述高鏡像抑制帶通濾波器的一個所述諧振器中較短的所述發(fā) 夾臂和另一個所述諧振器中較長的所述發(fā)夾臂位于同一條直線上；一個所述諧振器中較長 的所述發(fā)夾臂和另一個所述諧振器中較長的所述發(fā)夾臂長度相等，一個所述諧振器中較短 的所述發(fā)夾臂和另一個所述諧振器中較短的所述發(fā)夾臂長度相等。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高鏡像抑制帶通濾波器，其特征是，兩個所述諧振器的兩個 所述間隙間距相等。
專利摘要本實用新型公開了一種具有高鏡像抑制能力的帶通濾波器，用于射頻、微波系統(tǒng)領(lǐng)域。它包含兩個諧振器，所述諧振器由兩個發(fā)夾臂構(gòu)成，所述諧振器呈“U”字形，兩個所述諧振器按照“U”字形開口端相對放置，兩個間隙分別位于兩個所述諧振器之間，兩個間隙間距相等，兩個抽頭分別位于所述高鏡像抑制帶通濾波器的左側(cè)和右側(cè)，兩個抽頭分別和兩個“U”字形諧振器的底部相連接，信號從左側(cè)抽頭輸入，經(jīng)過兩個所述諧振器，從右側(cè)抽頭輸出。本帶通濾波器結(jié)構(gòu)緊湊、尺寸小，同時可通過改變抽頭位置靈活地調(diào)節(jié)傳輸零點的位置，從而實現(xiàn)較高的鏡像抑制，且沒有不良的耦合。
文檔編號H01P1/205GK201590466SQ20102004321
公開日2010年9月22日 申請日期2010年1月6日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月6日
發(fā)明者劉芬, 王利強, 鄭宏興, 馬興兵, 高鳳友 申請人:天津工程師范學(xué)院