專利名稱：基于發(fā)夾型諧振器的三頻帶帶通濾波器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種三頻帶微波濾波器，屬于微波通訊設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
濾波器是一種頻率選擇性器件，可以讓某一頻率或某些頻率順利傳輸，而對(duì)其它的頻率加以衰減。濾波器是無線電技術(shù)中許多設(shè)計(jì)問題的核心，可利用它們來分開或組合不同的頻率。應(yīng)用一個(gè)多頻帶濾波器就可實(shí)現(xiàn)多個(gè)頻率選擇特性。一個(gè)性能良好的多頻帶濾波器不但能滿足多個(gè)頻率要求，另外還適應(yīng)現(xiàn)代射頻系統(tǒng)小型化集成化的發(fā)展方向。傳統(tǒng)多頻帶濾波器體積大，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，不能很好滿足各種小型化通信系統(tǒng)的要求。階梯阻抗諧振器是由兩個(gè)以上具有不同特性阻抗的傳輸線組合而成的橫向電磁場(chǎng)或準(zhǔn)橫向電磁場(chǎng)模式的諧振器。階梯阻抗諧振器是基于均勻阻抗諧振器的一般概念的演化，在結(jié)構(gòu)和設(shè)計(jì)上有更大的自由度，同時(shí)通過采用不同類型的傳輸線或介電材料而使其有很大的頻率應(yīng)用范圍，另外這類諧振器具有較高的Q值，設(shè)計(jì)方法靈活多變并且易于加工制造。過去的幾年時(shí)間里，不少學(xué)者對(duì)于雙頻帶和多頻帶濾波器的實(shí)現(xiàn)提出了許多設(shè)計(jì)方法，分別有采用濾波器級(jí)聯(lián)設(shè)計(jì)雙頻濾波器、采用耦合結(jié)構(gòu)作為輸入輸出的雙頻帶濾波器、采用抽頭結(jié)構(gòu)作為輸入輸出的雙頻帶濾波器、基于缺陷地(DGS)結(jié)構(gòu)的雙頻帶濾波器等等。然而這些結(jié)構(gòu)相對(duì)來說結(jié)構(gòu)復(fù)雜，在不改變電路體積的情況下很難做到頻率可調(diào)，也很難實(shí)現(xiàn)對(duì)某一頻帶進(jìn)行單獨(dú)調(diào)節(jié)。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是克服現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，提出一種基于發(fā)夾型諧振器的三頻帶帶通濾波器，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，減小電路尺寸，并可對(duì)頻帶進(jìn)行單獨(dú)控制，滿足小型通信系統(tǒng)需求。為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型提供一種基于發(fā)夾型諧振器的三頻帶帶通濾波器，在傳統(tǒng)階梯阻抗諧振器的基礎(chǔ)上，將階梯阻抗諧振器變化成發(fā)夾型結(jié)構(gòu)，通過兩個(gè)耦合路徑實(shí)現(xiàn)三個(gè)通頻帶。本實(shí)用新型與傳統(tǒng)三頻帶濾波器相比減小了電路尺寸，另外，可以對(duì)每個(gè)耦合路徑進(jìn)行單獨(dú)控制，實(shí)現(xiàn)了頻率可調(diào)?！N基于發(fā)夾型諧振器的三頻帶帶通濾波器，包括正面部分的諧振器和輸入輸出饋線、反面部分的金屬鍍層以及中間層的介質(zhì)板，其特征是，所述諧振器由兩個(gè)大小不同的發(fā)夾型諧振器通過兩路耦合構(gòu)成。所述發(fā)夾型諧振器為開裂環(huán)發(fā)夾型諧振器。所述發(fā)夾型諧振器包含階梯阻抗諧振器。所述階梯阻抗諧振器為三節(jié)發(fā)夾型階梯阻抗諧振器。所述階梯阻抗諧振器為帶有內(nèi)部耦合的四節(jié)發(fā)夾型階梯阻抗諧振器。所述輸入饋線、輸出饋線在同一水平線上，位于兩個(gè)所述發(fā)夾型諧振器之間。[0013]所述輸入饋線、輸出饋線與所述諧振器耦合縫隙的寬度為0. 2mm。所述諧振器、輸入饋線、輸出饋線以及金屬鍍層的材料采用金、銀或銅。本實(shí)用新型所達(dá)到的有益效果本實(shí)用新型在階梯阻抗諧振器的基礎(chǔ)上，將階梯阻抗諧振器構(gòu)成開裂環(huán)發(fā)夾型結(jié)構(gòu)，通過獨(dú)立調(diào)節(jié)各個(gè)發(fā)夾型諧振器的電學(xué)長(zhǎng)度和阻抗比，設(shè)計(jì)出一種新的三頻帶帶通濾波器。該濾波器比一般多頻帶濾波器進(jìn)一步減小了體積，并能通過簡(jiǎn)單的調(diào)節(jié)階梯阻抗諧振器的阻抗和電學(xué)長(zhǎng)度做到頻率可控，另外這種濾波器是兩路組合結(jié)構(gòu)，可以在不影響另一通路的情況下，只對(duì)本身一路產(chǎn)生的通帶進(jìn)行頻率調(diào)節(jié)。這種新型的三通帶濾波器更易在多種微波系統(tǒng)包括移動(dòng)通信系統(tǒng)中得到推廣與應(yīng)用。1.本濾波器利用結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的發(fā)夾型階梯阻抗諧振器構(gòu)成，不存在幾個(gè)諧振器之間的嵌套和耦合，比一般設(shè)計(jì)方法擁有更小的體積，并且實(shí)現(xiàn)了頻率可調(diào)，另外可以對(duì)兩路耦合中的任何一路進(jìn)行單獨(dú)調(diào)節(jié)而不影響另外一路。2.該濾波器有較小插入損耗，良好的頻率選擇性，解決了傳統(tǒng)濾波器的疑難問題。3.該濾波器能實(shí)現(xiàn)三個(gè)頻帶，等效于原始三個(gè)單頻帶帶通濾波器，進(jìn)一步縮小了濾波器的體積。4.該濾波器幾何結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，體積小巧、制作簡(jiǎn)單、便于平面電路集成，全部利用微帶PCB工藝制作，成本低、易加工并且可以保證加工精度，適用于標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)?；a(chǎn)。該濾波器同時(shí)大大提高了濾波器的性能，可以推廣使用到多種小型的收發(fā)通信系統(tǒng)中。

圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例1的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為實(shí)施例1的頻率響應(yīng)仿真結(jié)果；圖3為實(shí)施例1的僅由上面一路諧振器和輸入、輸出饋線組成的濾波器結(jié)構(gòu)的仿
真結(jié)果；圖4為實(shí)施例1的僅由下面一路諧振器和輸入、輸出饋線組成的濾波器結(jié)構(gòu)的仿
真結(jié)果；圖5為實(shí)施例1的測(cè)試結(jié)果和仿真結(jié)果對(duì)比；圖6為本實(shí)用新型實(shí)施例2的結(jié)構(gòu)示意圖；圖7為圖6的實(shí)施例的頻率響應(yīng)仿真結(jié)果。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案作詳細(xì)的說明，實(shí)施例均在以本實(shí)用新型技術(shù)方案為前提下進(jìn)行實(shí)施，給出了詳細(xì)的實(shí)施方式和具體的操作過程，但本實(shí)用新型的保護(hù)范圍不限于下述的實(shí)施例。實(shí)施例1如圖1所示，本實(shí)用新型的濾波器包括正面部分的諧振器和輸入饋線3、輸出饋線4。諧振器為開裂環(huán)發(fā)夾型諧振器，包含兩個(gè)大小不等的三節(jié)階梯阻抗諧振器，分別為上面一路諧振器1和下面一路諧振器2。三通帶濾波器的具體尺寸如下，^=Ilmm, b=l. 8mm, c=13mm, e=lmm, /=0. 5mm, g=4mm, 7=9mm, m-2. 3mm, / =6mm, o=lmm, /7=0. 2mm, <7=0. 5mm,S=O. 2mm,r=l. 2mm。圖3表明只有上面一路諧振器1的情況下濾波器產(chǎn)生通帶S1和通帶&， 圖4表明只有下面一路諧振器2的情況下濾波器產(chǎn)生通帶&，在不改變兩路尺寸的情況下， 對(duì)兩路進(jìn)行疊加得到三通帶的仿真結(jié)果如圖2所示，圖5給出了最后的測(cè)試和仿真結(jié)果的對(duì)比，測(cè)試結(jié)果和仿真結(jié)果基本吻合。實(shí)施例2如圖6所示，本實(shí)用新型的濾波器包括正面部分的諧振器和輸入饋線3、輸出饋線4。諧振器為開裂環(huán)發(fā)夾型諧振器，包含兩個(gè)大小不等的帶內(nèi)部耦合的四節(jié)階梯阻抗諧振器，分別為上面一路諧振器1和下面一路諧振器2。濾波器的具體尺寸如下，a=9. 2mm, b-\. 5mm, c=lmm, e=3. 6mm, /=11. 2mm, g=0. 5mm, i=0. 3mm, J=I. 5mm,左=Imm, 7=8mm, m二2. 3mm, / =6mm, o=lmm,/7=0. 2mm, ^=0. 5mm,r=0. 2mm, 5=0. 2mm, t=l. 2mm0 該實(shí)施例的工作原理與實(shí)施例1類似，只有上面一路諧振器1的情況下濾波器產(chǎn)生通帶S1和通帶&，只有下面一路諧振器2的情況下濾波器產(chǎn)生通帶&，兩條耦合路徑合成得到三個(gè)通帶，濾波器的頻率響應(yīng)仿真結(jié)果如圖7所示。以上所述僅是本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實(shí)用新型技術(shù)原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和變形，這些改進(jìn)和變形也應(yīng)視為本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求1.基于發(fā)夾型諧振器的三頻帶帶通濾波器，包括正面部分的諧振器和輸入饋線、輸出饋線，反面部分的金屬鍍層以及中間層的介質(zhì)板，其特征是，所述諧振器由兩個(gè)大小不同的發(fā)夾型諧振器通過兩路耦合構(gòu)成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于發(fā)夾型諧振器的三頻帶帶通濾波器，其特征是，所述發(fā)夾型諧振器為開裂環(huán)發(fā)夾型諧振器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于發(fā)夾型諧振器的三頻帶帶通濾波器，其特征是，所述發(fā)夾型諧振器包含階梯阻抗諧振器。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于發(fā)夾型諧振器的三頻帶帶通濾波器，其特征是，所述階梯阻抗諧振器為三節(jié)發(fā)夾型階梯阻抗諧振器。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于發(fā)夾型諧振器的三頻帶帶通濾波器，其特征是，所述階梯阻抗諧振器為帶有內(nèi)部耦合的四節(jié)發(fā)夾型階梯阻抗諧振器。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于發(fā)夾型諧振器的三頻帶帶通濾波器，其特征是，所述輸入饋線、輸出饋線在同一水平線上，位于兩個(gè)所述發(fā)夾型諧振器之間。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于發(fā)夾型諧振器的三頻帶帶通濾波器，其特征是，所述輸入饋線、輸出饋線與所述諧振器耦合縫隙的寬度為0. 2mm。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至7中任意一項(xiàng)所述的基于發(fā)夾型諧振器的三頻帶帶通濾波器，其特征是，所述諧振器、輸入饋線、輸出饋線以及金屬鍍層的材料采用金、銀或銅。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種基于發(fā)夾型諧振器的三頻帶帶通濾波器，屬于微波通訊設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域。該濾波器是由兩個(gè)大小不同的發(fā)夾型階梯阻抗諧振器通過兩路耦合構(gòu)成的，可以通過改變兩個(gè)獨(dú)立諧振器的尺寸來改變工作頻率，輸入輸出饋線在同一水平線上，位于兩個(gè)發(fā)夾型諧振器的中間，與諧振器通過縫隙耦合產(chǎn)生濾波功能。本實(shí)用新型比傳統(tǒng)三頻帶濾波器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，體積更小，加工簡(jiǎn)單，性能更好且頻率可調(diào)，適合規(guī)?；a(chǎn)并可廣泛應(yīng)用于小型化的射頻通信系統(tǒng)中。
文檔編號(hào)H01P7/08GK202094255SQ20112019414
公開日2011年12月28日 申請(qǐng)日期2011年6月10日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月10日
發(fā)明者朱文軍, 肖建康 申請(qǐng)人:河海大學(xué)常州校區(qū)