專利名稱：小型化寬阻帶低通濾波器的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于寬阻帶低通濾波器技術領域，特別是一種通帶特性良好、能夠很好的滿足現(xiàn)代無線通信系統(tǒng)對寬阻帶的要求的小型化寬阻帶低通濾波器。
背景技術：
低通濾波器作為現(xiàn)代通信系統(tǒng)關鍵部件，一直以來都受到研究人員的重視。伴隨通信系統(tǒng)的快速發(fā)展，制作體積小、帶內損耗小、滾降較快同時又具有較寬阻帶的低通濾波器一直是科研人員努力的方向。根據(jù)傳統(tǒng)濾波器設計理論，科研人員多采用階躍阻抗線來設計巴特沃茲低通濾波器或切比雪夫低通濾波器，然而這種方法設計的濾波器尺寸大，通帶特性和帶外抑制特性也一般；近年，有的文獻中提到利用缺陷地結構的微帶電路來制作低通濾波器，要實現(xiàn)寬阻帶的低通濾波器，缺陷地結構的電路尺寸還是較大。
發(fā)明內容本實用新型的目的在于提供一種新型的小型化寬阻帶橢圓函數(shù)低通濾波器，該濾波器的通帶特性良好，并擁有寬阻帶，它能夠很好的滿足現(xiàn)代無線通信系統(tǒng)對寬阻帶的要求。實現(xiàn)本實用新型目的的技術解決方案為一種小型化寬阻帶低通濾波器，包括連接兩側端口的歐姆第一金屬饋線、第二金屬饋線、第一金屬微帶線、第二金屬微帶線、第三金屬微帶線、第一金屬過孔、第四金屬微帶線、第五金屬微帶線、第二金屬過孔、缺陷地、金屬線、隔離層、人工介質層、接地板、第一金屬貼片和第二金屬貼片；接地板上方設置人工介質層，人工介質層上方設置隔離層，隔離層上方為連接端口的金屬微帶線；第二金屬微帶線一端與第一金屬微帶線垂直相連，另一端連接第三金屬微帶線；第四金屬微帶線一端與第一金屬微帶線垂直相連，另一端連接第五金屬微帶線；人工介質層上表面的第一金屬貼片通過第一金屬過孔與接地板連接；人工介質層上表面的第二金屬貼片與第二金屬過孔相連；第二金屬過孔又通過缺陷地中的金屬線接地。本實用新型與現(xiàn)有技術相比，其顯著優(yōu)點采用人工介質材料，有效地減小了電容貼片的大?。煌瑫r金屬過孔連接螺旋電感線再接地的設計增加了設計的自由度；采用高阻抗線來等效串聯(lián)電感，有效的拓展了低通濾波器的阻帶帶寬。實例設計表明，截止頻率 2. 5GHz的低通濾波器，通帶內插損小于0. 3dB, 20dB阻帶帶寬為3GHz_10GHz。

圖1是本實用新型的俯視圖。圖2是本實用新型的主視圖。圖3是根據(jù)本實用新型仿真得到的S參數(shù)圖。
具體實施方式
[0009]
以下結合附圖對本實用新型作進一步詳細描述。本實用新型結構由下到上分別是接地板、人工介質層、隔離層和金屬微帶線，其結構圖如圖1和圖2所示。為實現(xiàn)電路尺寸小、通帶特性好、滾降較快同時阻帶較寬的目的， 該新型低通濾波器根據(jù)橢圓函數(shù)低通濾波器設計理論，采用5極點的橢圓函數(shù)低通濾波器原型來設計。人工介質層中嵌入金屬貼片和金屬接地過孔，來實現(xiàn)LC串聯(lián)諧振，接地板、人工介質層、隔離層、金屬微帶線依次疊加且重合。本實用新型小型化寬阻帶低通濾波器，包括連接兩側端口的50歐姆第一金屬饋線1、第二金屬饋線16、第一金屬微帶線2、第二金屬微帶線3、第三金屬微帶線4、第一金屬過孔5、第四金屬微帶線6、第五金屬微帶線7、第二金屬過孔8、缺陷地9、金屬線10、隔離層 11、人工介質層12、接地板13、第一金屬貼片14和第二金屬貼片15 ；接地板13上方設置人工介質層12，人工介質層12上方設置隔離層11，隔離層4上方為連接端口的金屬微帶線2 ； 第二金屬微帶線3 —端與第一金屬微帶線2垂直相連，另一端連接第三金屬微帶線4 ；第四金屬微帶線6 —端與第一金屬微帶線2垂直相連，另一端連接第五金屬微帶線7 ；人工介質層12上表面的第一金屬貼片14通過第一金屬過孔5與接地板13連接；人工介質層12上表面的第二金屬貼片15與第二金屬過孔8相連；第二金屬過孔8又通過缺陷地9中的金屬線10接地。實施例結合圖1和圖2，以截止頻率為2. 5GHz,阻帶寬度為3GHz-10GHz的低通濾波器為例。借助目前已非常成熟的微波集成電路加工工藝技術，按下列參數(shù)在印刷電路板上制作微帶電路。連接端口的50歐姆金屬饋線1寬2. 3mm,位于隔離層上表面；金屬微帶線2、 3、4、6、7也位于隔離層的上表面。金屬微帶線2長15mm，寬0. 2mm ；金屬微帶線3長0. 4mm, 寬0.2mm，距離金屬饋線4. 4mm;金屬微帶線4長3. 1mm，寬3. Imm;人工介質層中金屬過孔 5的直徑為1. 6mm ；金屬微帶線6長1mm，寬0. 2mm，距離金屬饋線10. 7mm;金屬微帶線7長 2. 58mm,寬2. 58mm;人工介質層中金屬過孔8的直徑為0. 5mm ；缺陷地結構9長3. Imm,寬 1. 5mm,位于接地板平面；金屬線10長2mm，寬0. 5mm,位于接地板平面，一段連接金屬過孔 8，另一端接地。隔離層11相對介電常數(shù)r為3. 38，厚度為0. 2mm ；人工介質層12相對介電常數(shù)^也為3. 38，厚度為0. 8mm ；金屬片13為接地平面；金屬貼片14位于人工介質層上表面，長3. 1mm，寬3. Imm,正對金屬微帶線4，并通過金屬過孔5接地；金屬貼片15位于人工介質層上表面，長2. 58mm,寬2. 58mm,正對金屬微帶線7，并通過金屬過孔8接地。
權利要求1. 一種小型化寬阻帶低通濾波器，其特征在于包括連接兩側端口的50歐姆第一金屬饋線[1]、第二金屬饋線[16]、第一金屬微帶線[2]、第二金屬微帶線[3]、第三金屬微帶線 W]、第一金屬過孔[5]、第四金屬微帶線W]、第五金屬微帶線[7]、第二金屬過孔[8]、缺陷地[9]、金屬線[10]、隔離層[11]、人工介質層[12]、接地板[13]、第一金屬貼片[14]和第二金屬貼片[15]；接地板[13]上方設置人工介質層[12]，人工介質層[12]上方設置隔離層[11]，隔離層[4]上方為連接端口的金屬微帶線[2]；第二金屬微帶線[3] —端與第一金屬微帶線[2]垂直相連，另一端連接第三金屬微帶線W]；第四金屬微帶線[6] —端與第一金屬微帶線[2]垂直相連，另一端連接第五金屬微帶線[7]；人工介質層[12]上表面的第一金屬貼片[14]通過第一金屬過孔[5]與接地板[13]連接；人工介質層[12]上表面的第二金屬貼片[15]與第二金屬過孔[8]相連；第二金屬過孔[8]又通過缺陷地[9]中的金屬線[10]接地。
專利摘要本實用新型公開了小型化寬阻帶低通濾波器，主要由接地板、人工介質層、隔離層和金屬微帶線組成，金屬微帶線位于隔離層上方，人工介質層中嵌入金屬通孔，人工介質層上表面有金屬貼片。接地板、人工介質層、隔離層、金屬微帶線依次疊加且重合。本實用新型濾波器的通帶特性良好，并擁有寬阻帶，能夠很好的滿足現(xiàn)代無線通信系統(tǒng)對寬阻帶的要求。
文檔編號H01P1/203GK202217758SQ201120205770
公開日2012年5月9日 申請日期2011年6月17日 優(yōu)先權日2011年6月17日
發(fā)明者何磊, 劉小明, 唐萬春, 楊松茂, 王小軍, 王曉科, 王晴, 王橙, 陳如山 申請人:南京理工大學