一種矩形諧振腔結(jié)構(gòu)的雙帶微波濾波器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提出一種矩形諧振腔結(jié)構(gòu)的雙帶微波濾波器。包括輸入端口、輸入金屬柱、輸入電感、第一級雙帶諧振器、第二級雙帶諧振器、輸出電感、輸出金屬柱、輸出端口、金屬屏蔽盒；輸入金屬柱、輸出金屬柱、輸入電感、輸出電感、第一級雙帶諧振器、第二級雙帶諧振器均位于填充了陶瓷介質(zhì)的金屬屏蔽盒內(nèi)；第一級雙帶諧振器和第二級雙帶諧振器之間為級聯(lián)結(jié)構(gòu)。本發(fā)明體積小、結(jié)構(gòu)簡單、濾波性能優(yōu)良。
【專利說明】一種矩形諧振腔結(jié)構(gòu)的雙帶微波濾波器

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于通信【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種矩形諧振腔結(jié)構(gòu)的雙帶微波濾波器。

【背景技術(shù)】
[0002]伴隨著信息革命的浪潮，無線通信技術(shù)近幾年進(jìn)入了高速發(fā)展時(shí)期。由于人們可以使用的頻率資源是有限的，特別是射頻與微波頻段資源越來越緊張，因此單頻段通信系統(tǒng)已顯得陳舊，不能很好地滿足無線通信的需求，通信向更高頻段發(fā)展，又同時(shí)能兼容現(xiàn)用的各種通信頻段資源的雙頻和多頻通信系統(tǒng)是今后無線通信的一個(gè)發(fā)展方向。為了充分利用現(xiàn)有的頻譜和基礎(chǔ)設(shè)備資源，在通信系統(tǒng)中設(shè)置能同時(shí)工作的多個(gè)通信頻段，有效途徑之一就是研究和開發(fā)高性能的雙頻段微波濾波器。雙頻段微波濾波器，是用一個(gè)雙頻段單元來處理兩個(gè)波段的信號，這種設(shè)計(jì)概念提供了容易實(shí)現(xiàn)的基礎(chǔ)設(shè)施和高性能的產(chǎn)品。常用的雙頻段微波濾波器的設(shè)計(jì)多采用微帶線形式的單級結(jié)構(gòu)進(jìn)行，所設(shè)計(jì)的雙帶濾波器結(jié)構(gòu)體積大，且雙帶邊帶特性也并不優(yōu)良。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明提出一種矩形諧振腔結(jié)構(gòu)的雙帶微波濾波器，其由LTCC矩形諧振腔結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)，體積小、結(jié)構(gòu)簡單、性能優(yōu)良。
[0004]為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種矩形諧振腔結(jié)構(gòu)的雙帶微波濾波器，包括輸入端口、輸入金屬柱、輸入電感、第一級雙帶諧振器、第二級雙帶諧振器、輸出電感、輸出金屬柱、輸出端口、金屬屏蔽盒；
[0005]輸入金屬柱、輸出金屬柱、輸入電感、輸出電感、第一級雙帶諧振器、第二級雙帶諧振器均位于填充了陶瓷介質(zhì)的金屬屏蔽盒內(nèi)；
[0006]第一級雙帶諧振器和第二級雙帶諧振器之間為級聯(lián)結(jié)構(gòu)；
[0007]輸入端口與輸入金屬柱相連，輸入金屬柱與輸入電感相連，輸入電感與第一級雙帶諧振器相連，第一級雙帶諧振器與第二級雙帶諧振器耦合相連，第二級雙帶諧振器與輸出電感相連，輸出電感與輸出金屬柱相連，輸出金屬柱與輸出端口相連。
[0008]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，其顯著優(yōu)點(diǎn)在于，本發(fā)明采用兩級雙帶諧振器和三維多層結(jié)構(gòu)，體積小、重量輕，具有良好的濾波性能，電路實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)簡單，可實(shí)現(xiàn)大批量生產(chǎn)，成本低。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0009]圖1是本發(fā)明一種矩形諧振腔結(jié)構(gòu)的雙帶微波濾波器結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0010]結(jié)合圖1，本發(fā)明矩形諧振腔結(jié)構(gòu)的雙帶微波濾波器，包括輸入端口 1、輸入金屬柱2、輸入電感3、第一級雙帶諧振器4、第二級雙帶諧振器5、輸出電感6、輸出金屬柱7、輸出端口 8、金屬屏蔽盒9 ;
[0011]輸入金屬柱2、輸出金屬柱7、輸入電感3、輸出電感6、第一級雙帶諧振器4、第二級雙帶諧振器5均位于填充了陶瓷介質(zhì)的金屬屏蔽盒9內(nèi)；
[0012]輸入端口 I與輸入金屬柱2相連,輸入金屬柱2與輸入電感3相連,輸入電感3與第一級雙帶諧振器4相連，第一級雙帶諧振器與第二級雙帶諧振器5耦合相連，第二級雙帶諧振器5與輸出電感6相連,輸出電感6與輸出金屬柱7相連,輸出金屬柱7與輸出端口 8相連；
[0013]輸入端口 I和輸出端口 8均為50歐姆阻抗端口。
[0014]第一級雙帶諧振器4由分處兩層的上下兩個(gè)矩形諧振腔組成，兩個(gè)矩形諧振腔在垂直方向上開口背向設(shè)置，且兩個(gè)矩形諧振腔開口兩側(cè)的兩條邊在垂直方向上部分重疊，從而實(shí)現(xiàn)雙帶特性；第二級雙帶諧振器5由分處兩層的兩個(gè)矩形諧振腔組成，在垂直方向上開口背向設(shè)置，且兩個(gè)矩形諧振腔開口兩側(cè)的兩條邊在垂直方向上部分重疊，從而實(shí)現(xiàn)雙帶特性；
[0015]第一級雙帶諧振器4和第二級雙帶諧振器5之間為級聯(lián)結(jié)構(gòu)，第一級雙帶諧振器4的上層矩形諧振腔的開口與第二級雙帶諧振器5的上層矩形諧振腔的開口相向設(shè)置；第一級雙帶諧振器4和第二級雙帶諧振器5之間的距離可以根據(jù)通帶特性進(jìn)行調(diào)整；第一級雙帶諧振器4和第二級雙帶諧振器5級聯(lián)后可以優(yōu)化濾波特性，使濾波器邊帶更加陡峭，邊帶抑制特性更好。
[0016]本發(fā)明輸入端口 1、輸入金屬柱2、輸入電感3、第一級雙帶諧振器4、第二級雙帶諧振器5、輸出電感6、輸出金屬柱7、輸出端口 8和金屬屏蔽盒9均米用多層低溫共燒陶瓷工藝實(shí)現(xiàn)。
[0017]本發(fā)明在小尺寸的設(shè)計(jì)上，采用立體多層結(jié)構(gòu)，將雙帶諧振器的兩個(gè)矩形諧振腔分布于兩層平面上，有效地減少了濾波器的整體體積，同時(shí)在各個(gè)矩形諧振腔之間引入交叉耦合，從而達(dá)到較好的邊帶陡峭性和邊帶抑制特性。
[0018]本發(fā)明由于是采用多層低溫共燒陶瓷工藝實(shí)現(xiàn)，其低溫共燒陶瓷材料和金屬圖形在大約900°C溫度下燒結(jié)而成，所以具有非常高的可靠性和溫度穩(wěn)定性，由于結(jié)構(gòu)采用三維多層結(jié)構(gòu)以及外表面金屬屏蔽實(shí)現(xiàn)接地和封裝，從而使體積大幅減小。
[0019]為了進(jìn)一步說明本發(fā)明的有益效果，使用了 Ansoft HFSS14電磁仿真軟件對本發(fā)明矩形諧振腔結(jié)構(gòu)的雙帶微波濾波器進(jìn)行了三維電磁仿真，本發(fā)明矩形諧振腔結(jié)構(gòu)的雙帶微波濾波器仿真尺寸僅為2.6ImmX 4.99mmX 0.56mm,尺寸小,采用的陶瓷介質(zhì)的介電常數(shù)為5.9，使用了 Ansoft HFSS14軟件進(jìn)行仿真，仿真結(jié)果顯示雙帶濾波器的兩個(gè)通帶的中心頻率表分別為15.5GHz和19.5GHz,帶寬分別為200MHz和300MHz，說明該濾波器具有優(yōu)良的邊帶陡峭性和邊帶抑制特性，下邊帶抑制優(yōu)于25dB。
【權(quán)利要求】
1.一種矩形諧振腔結(jié)構(gòu)的雙帶微波濾波器，其特征在于，包括輸入端口(I)、輸入金屬柱(2)、輸入電感(3)、第一級雙帶諧振器(4)、第二級雙帶諧振器(5)、輸出電感￠)、輸出金屬柱(7)、輸出端口(8)、金屬屏蔽盒(9)； 輸入金屬柱(2)、輸出金屬柱(7)、輸入電感(3)、輸出電感(6)、第一級雙帶諧振器(4)、第二級雙帶諧振器(5)均位于填充了陶瓷介質(zhì)的金屬屏蔽盒(9)內(nèi)； 第一級雙帶諧振器(4)和第二級雙帶諧振器(5)之間為級聯(lián)結(jié)構(gòu)； 輸入端口(I)與輸入金屬柱(2)相連,輸入金屬柱(2)與輸入電感(3)相連,輸入電感(3)與第一級雙帶諧振器(4)相連，第一級雙帶諧振器與第二級雙帶諧振器(5)耦合相連，第二級雙帶諧振器(5)與輸出電感(6)相連,輸出電感(6)與輸出金屬柱(7)相連,輸出金屬柱⑵與輸出端口⑶相連。
2.如權(quán)利要求1所述矩形諧振腔結(jié)構(gòu)的雙帶微波濾波器，其特征在于，第一級雙帶諧振器(4)由分處兩層的上下兩個(gè)矩形諧振腔組成，兩個(gè)矩形諧振腔在垂直方向上開口背向設(shè)置，且兩個(gè)矩形諧振腔開口兩側(cè)的兩條邊在垂直方向上部分重疊；第二級雙帶諧振器(5)由分處兩層的兩個(gè)矩形諧振腔組成，在垂直方向上開口背向設(shè)置，且兩個(gè)矩形諧振腔開口兩側(cè)的兩條邊在垂直方向上部分重疊； 第一級雙帶諧振器(4)的上層矩形諧振腔的開口與第二級雙帶諧振器(5)的上層矩形諧振腔的開口相向設(shè)置。
3.如權(quán)利要求1所述矩形諧振腔結(jié)構(gòu)的雙帶微波濾波器，其特征在于，輸入端口(I)、輸入金屬柱(2)、輸入電感(3)、第一級雙帶諧振器(4)、第二級雙帶諧振器(5)、輸出電感(6)、輸出金屬柱(7)、輸出端口⑶和金屬屏蔽盒(9)均采用多層低溫共燒陶瓷工藝實(shí)現(xiàn)；輸入端口(I)和輸出端口(8)均為50歐姆阻抗端口。
【文檔編號】H01P1/208GK104167581SQ201410408977
【公開日】2014年11月26日 申請日期:2014年8月19日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月19日
【發(fā)明者】周衍芳, 許心影, 陳龍, 顧家, 戴永勝 申請人:南京理工大學(xué)