平面帶通濾波器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開的一種應(yīng)用于通信領(lǐng)域的平面帶通濾波器包括設(shè)有接地通孔的介質(zhì)基片、位于介質(zhì)基片上表面的主線路和位于介質(zhì)基片下表面的金屬地板，所述主線路為環(huán)形對(duì)稱結(jié)構(gòu)，包括兩個(gè)四分之一波長(zhǎng)階梯阻抗諧振器和一個(gè)環(huán)形二分之一波長(zhǎng)階梯阻抗諧振器，兩個(gè)四分之一波長(zhǎng)階梯阻抗諧振器級(jí)連成圓環(huán)結(jié)構(gòu)，環(huán)形二分之一波長(zhǎng)階梯阻抗諧振器嵌入所述圓環(huán)結(jié)構(gòu)內(nèi)，兩個(gè)四分之一波長(zhǎng)階梯阻抗諧振器通過(guò)接地通孔連接，兩個(gè)四分之一波長(zhǎng)階梯阻抗諧振器上分別連接輸入/輸出饋線。該濾波器具有中心頻率、帶寬易于控制、頻率選擇性高、帶間隔離度高、結(jié)構(gòu)緊湊等特點(diǎn)。
【專利說(shuō)明】平面帶通濾波器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于微波通信【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種結(jié)構(gòu)緊湊、頻率選擇性高的平面帶通濾波器。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著無(wú)線通信系統(tǒng)的快速發(fā)展，對(duì)高選擇性、低插損、小型化的微波帶通濾波器提出更高的要求。為提高濾波器的頻率選擇性，傳統(tǒng)巴特沃斯和切比雪夫?yàn)V波器主要通過(guò)增加濾波器階數(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)，但會(huì)導(dǎo)致濾波器體積增大，插損增加；橢圓函數(shù)濾波器可通過(guò)在阻帶引入對(duì)稱的傳輸零點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)濾波器高選擇性，但橢圓函數(shù)濾波器電路復(fù)雜、調(diào)試難度大。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中的上述問(wèn)題，提供一種結(jié)構(gòu)緊湊、頻率選擇性高的平面帶通濾波器。
[0004]為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:
[0005]一種平面帶通濾波器，包括設(shè)有接地通孔的介質(zhì)基片、位于介質(zhì)基片上表面的主線路和位于介質(zhì)基片下表面的金屬地板，其特征在于:所述主線路為環(huán)形對(duì)稱結(jié)構(gòu)，包括兩個(gè)四分之一波長(zhǎng)階梯阻抗諧振器和一個(gè)環(huán)形二分之一波長(zhǎng)階梯阻抗諧振器，兩個(gè)四分之一波長(zhǎng)階梯阻抗諧振器級(jí)連成圓環(huán)結(jié)構(gòu)，環(huán)形二分之一波長(zhǎng)階梯阻抗諧振器嵌入所述圓環(huán)結(jié)構(gòu)內(nèi)，兩個(gè)四分之一波長(zhǎng)階梯阻抗諧振器通過(guò)接地通孔連接，兩個(gè)四分之一波長(zhǎng)階梯阻抗諧振器上分別連接輸入/輸出饋線。
[0006]進(jìn)一步地，所述四分之一波長(zhǎng)階梯阻抗諧振器包括連接在一起的一段低阻抗傳輸線和一段高阻抗傳輸線連接。
[0007]進(jìn)一步地，所述環(huán)形二分之一波長(zhǎng)階梯阻抗諧振器包括一段高阻抗傳輸線和分別連接在高阻抗傳輸線兩端的兩段低阻抗傳輸線。
[0008]進(jìn)一步地，所述輸入/輸出饋線均為特性阻抗50歐姆的微帶線。
[0009]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是:
[0010]首先，本發(fā)明的平面帶通濾波器采用環(huán)形對(duì)稱結(jié)構(gòu)，可以有效的在濾波器諧振單元間引入混合電磁耦合并在濾波器通帶附近引入傳輸零點(diǎn)，實(shí)驗(yàn)證明，本發(fā)明的平面帶通濾波器可以在通帶附件產(chǎn)生3個(gè)傳輸零點(diǎn)，提高了濾波器的頻率選擇特性；
[0011]其次，本發(fā)明的平面帶通濾波器可以通過(guò)其兩個(gè)四分之波長(zhǎng)階梯阻抗諧振器和二分之一波長(zhǎng)階梯阻抗諧振器的尺寸的調(diào)整實(shí)現(xiàn)其中心頻率的調(diào)節(jié)，通過(guò)調(diào)整諧振器間的電磁耦合強(qiáng)度實(shí)現(xiàn)濾波器帶寬的調(diào)節(jié)，因此，其中心頻率及帶寬均易于控制；
[0012]最后，本發(fā)明的平面帶通濾波器的電路為平面結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)緊湊、體積小巧。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0013]圖1為本發(fā)明的平面帶通濾波器的結(jié)構(gòu)示意圖；[0014]圖2為實(shí)施例中的平面帶通濾波器的頻率響應(yīng)曲線。
【具體實(shí)施方式】
[0015]為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0016]如圖1所示，本實(shí)施例中的平面帶通濾波器包括設(shè)有接地通孔11的介質(zhì)基片1、位于介質(zhì)基片上I表面的主線路2和位于介質(zhì)基片I下表面的金屬地板3，如圖2所示，主線路2為環(huán)形對(duì)稱結(jié)構(gòu)，包括兩個(gè)四分之一波長(zhǎng)階梯阻抗諧振器21、22和一個(gè)環(huán)形二分之一波長(zhǎng)階梯阻抗諧振器23，兩個(gè)四分之一波長(zhǎng)階梯阻抗諧振器21、22級(jí)聯(lián)成圓環(huán)結(jié)構(gòu)，環(huán)形二分之一波長(zhǎng)階梯阻抗諧振器23嵌入所述圓環(huán)結(jié)構(gòu)內(nèi)，兩個(gè)四分之一波長(zhǎng)階梯阻抗諧振器21、22通過(guò)接地通孔11連接并實(shí)現(xiàn)接地。四分之一波長(zhǎng)階梯阻抗諧振器21、22均由一段低阻抗傳輸線211、221和一段高阻抗傳輸線212、222連接而成，環(huán)形二分之一波長(zhǎng)階梯阻抗諧振器23由兩段低阻抗傳輸線231、232和一段高阻抗傳輸線233連接而成，結(jié)構(gòu)上相鄰的傳輸線之間，如傳輸線211與傳輸線231、233之間、傳輸線221與傳輸線232、233之間以及傳輸線212與傳輸線222之間形成電磁耦合，所形成的電磁耦合是形成帶通濾波器的關(guān)鍵，電磁耦合的強(qiáng)度決定著濾波器的帶寬、通帶內(nèi)插入損耗的大小及濾波器頻率選擇性；兩個(gè)四分之波長(zhǎng)階梯阻抗諧振器21、22和二分之一波長(zhǎng)階梯阻抗諧振器23的尺寸則決定濾波器的中心頻率。
[0017]兩個(gè)四分之一波長(zhǎng)階梯阻抗諧振器21、22上分別連接輸入/輸出饋線24、25，本實(shí)施例中的輸入/輸出饋線24、25均為特性阻抗50歐姆的微帶線。
[0018]本實(shí)施例中的平面帶通濾波器的頻率響應(yīng)曲線如圖2所示，圖中的曲線S11為信號(hào)端口反射的特性曲線，曲線S21為信號(hào)的傳輸特性曲線，由圖可知，本實(shí)施例中的平面帶通濾波器的中心頻率是1.51GHz，其3dB帶寬為21.3%，插入損耗為0.7dB,回波損耗大于21.ldB，在通帶附近產(chǎn)生3個(gè)傳輸零點(diǎn)，分別是位于0.91GHz的Tz1U.78GHz的Tz2、2.4IGHz的Tz3，傳輸零點(diǎn)的產(chǎn)生極大的提高了濾波器的頻率選擇特性和通帶間的隔離性。
[0019]本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將會(huì)意識(shí)到，這里所述的實(shí)施例是為了幫助讀者理解本發(fā)明的原理，應(yīng)被理解為本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于這樣的特別陳述和實(shí)施例。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以根據(jù)本發(fā)明公開的這些技術(shù)啟示做出各種不脫離本發(fā)明實(shí)質(zhì)的其它各種具體變形和組合，這些變形和組合仍然在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種平面帶通濾波器，包括設(shè)有接地通孔的介質(zhì)基片、位于介質(zhì)基片上表面的主線路和位于介質(zhì)基片下表面的金屬地板，其特征在于:所述主線路為環(huán)形對(duì)稱結(jié)構(gòu)，包括兩個(gè)四分之一波長(zhǎng)階梯阻抗諧振器和一個(gè)環(huán)形二分之一波長(zhǎng)階梯阻抗諧振器，兩個(gè)四分之一波長(zhǎng)階梯阻抗諧振器級(jí)連成圓環(huán)結(jié)構(gòu)，環(huán)形二分之一波長(zhǎng)階梯阻抗諧振器嵌入所述圓環(huán)結(jié)構(gòu)內(nèi)，兩個(gè)四分之一波長(zhǎng)階梯阻抗諧振器通過(guò)接地通孔連接，兩個(gè)四分之一波長(zhǎng)階梯阻抗諧振器上分別連接輸入/輸出饋線。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的平面帶通濾波器，其特征在于:所述四分之一波長(zhǎng)階梯阻抗諧振器包括連接在一起的一段低阻抗傳輸線和一段高阻抗傳輸線連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的平面緊湊型帶通濾波器，其特征在于:所述環(huán)形二分之一波長(zhǎng)階梯阻抗諧振器包括一段高阻抗傳輸線和分別連接在高阻抗傳輸線兩端的兩段低阻抗傳輸線。
4.根據(jù)權(quán)利3述的平面帶通濾波器，其特征在于:所述輸入/輸出饋線均為特性阻抗50歐姆的微帶線。
【文檔編號(hào)】H01P1/20GK103490123SQ201310428786
【公開日】2014年1月1日 申請(qǐng)日期:2013年9月18日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月18日
【發(fā)明者】尉旭波, 袁雙林, 廖家軒, 徐自強(qiáng), 汪澎, 金龍, 田忠, 石玉 申請(qǐng)人:電子科技大學(xué)