一種方形諧振環(huán)的微帶雙模帶通濾波器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種方形諧振環(huán)微帶雙模帶通濾波器，用于無線通信系統(tǒng)等領(lǐng)域。該濾波器包括輸入饋線、輸出饋線、微擾片和一個方形諧振環(huán)。方形諧振環(huán)由一個閉環(huán)方形微帶線和四個位于閉環(huán)方形微帶線外部的四個角上加載微帶線組成。四個角上的加載微帶線采用箭頭形的結(jié)構(gòu)，箭頭的兩條棱相互垂直。閉環(huán)方形微帶線的四個邊的中心分別有一個開口，開口處在方形環(huán)內(nèi)部方向連接了四個臂，每個臂由一個開口三角環(huán)和兩個短微帶線組成。微擾片位于方形環(huán)狀諧振器的一角，微擾片為正方形微帶線。輸入饋線與輸出饋線的結(jié)構(gòu)及尺寸均相同，且互成90度，為“T”型饋線結(jié)構(gòu)。本濾波器具有插入損耗低、通帶窄、阻帶高抑制度、尺寸小等特點。
【專利說明】一種方形諧振環(huán)的微帶雙模帶通濾波器

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種方形諧振環(huán)微帶雙模帶通濾波器，具體是一種具有抑制高次寄生通帶和小型化特性的帶通濾波器，可用于無線通信系統(tǒng)等領(lǐng)域。

【背景技術(shù)】
[0002]微帶結(jié)構(gòu)的濾波器因為其易于設(shè)計、容易集成等優(yōu)點在無線通信系統(tǒng)中得到了廣泛應(yīng)用。微帶濾波器的種類和實現(xiàn)形式多種多樣，小型化高性能微帶濾波器的研究一直是個熱門領(lǐng)域。雙模濾波器具有小型化、低損耗和易產(chǎn)生傳輸零點等優(yōu)勢，廣泛地應(yīng)用于無線通信系統(tǒng)。雙模諧振器具有一對簡并模式，在諧振器對稱面上引入微擾使得這對簡并模式分開，從而等效為兩個調(diào)諧電路，因此濾波器固有的階數(shù)減少一半，能夠減小尺寸，使結(jié)構(gòu)緊湊。
[0003]2013 年 Haiwen Liu 等人在 IEEE TRANSACT1NS ON APPLIED SUPERCONDUCTIVITY期刊(VOL.23, N0.3, JUNE 2013)發(fā)表了 “Compact Superconducting Bandpass FilterUsing Dua 1-Mode Loop Resonators”,提出了在環(huán)形雙模帶通濾波器內(nèi)加載電容來增加濾波器的容性負載，從而增加諧振器的電長度，實現(xiàn)濾波器的小型化。但是該濾波器尺寸相對較大，對阻帶的抑制度較弱。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種方形諧振環(huán)微帶雙模帶通濾波器。此種帶通濾波器在諧振環(huán)外部四個頂角上加載微帶線，從而增加了容性負載，并在諧振環(huán)內(nèi)部四個臂中心處加載了四個三角環(huán)枝節(jié)，增加了濾波器的電長度，減小了濾波器的尺寸。該濾波器工藝簡單，且具有插入損耗低、通帶窄、阻帶高抑制度等較好的性能指標。
[0005]本發(fā)明具體的技術(shù)方案如下:
本發(fā)明提出的一種方形諧振環(huán)微帶雙模帶通濾波器，包括輸入饋線、輸出饋線、微擾片和一個方形諧振環(huán)。所述方形諧振環(huán)由一個閉環(huán)方形微帶線和四個位于方形諧振環(huán)外部四個頂角上的加載微帶線組成，所述的四個加載微帶線與方形諧振環(huán)之間由大方形環(huán)外部的四個頂角向外伸出的四個小正方形微帶線連接。
[0006]所述的閉環(huán)方形微帶線的四個邊的中心分別有一個開口，開口處在方形環(huán)內(nèi)部方向連接了四個臂，每個臂由一個開口三角環(huán)和兩個短微帶線組成。所述四個臂完全相同。所述三角環(huán)輪廓為等腰直角三角形。
[0007]方形環(huán)狀微帶線外部四個頂角上的加載微帶線采用箭頭形的結(jié)構(gòu)，箭頭的兩條棱相互垂直，分別與大方形環(huán)的兩條邊平行。
[0008]所述微擾片位于方形環(huán)狀諧振器內(nèi)部的一角，微擾片為正方形微帶線。
[0009]所述的輸入饋線與輸出饋線的結(jié)構(gòu)及尺寸均相同，且互成90度，為“T”型饋線結(jié)構(gòu)，均包括主饋線、平行枝節(jié)兩個部分。平行枝節(jié)與方形諧振環(huán)的邊緣平行，深入到該方形諧振環(huán)的內(nèi)部進行饋電。所述輸入輸出饋線分別為50歐姆特征線寬，連接饋電裝置。
[0010]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下突出的實質(zhì)性特點和顯著優(yōu)點。
[0011]1.本發(fā)明由于在方形環(huán)諧振器外部的四個頂角上設(shè)置了加載微帶線，可有效增加諧振電路電容，依靠其慢波的特性有效地減小了濾波器的尺寸。
[0012]2.微帶電容負載的存在降低了通帶的插入損耗，在通帶附近有三個傳輸零點，阻帶衰減較大，從而具有抑制高次諧波的特性。
[0013]3.方形環(huán)的內(nèi)部排列了四個三角環(huán)枝節(jié)，增加了諧振器的波導(dǎo)波長，降低了諧振頻率，從而減小了濾波器的尺寸。
[0014]4.輸入輸出的“T”型饋線結(jié)構(gòu)增強了諧振器與饋線之間的耦合，從而得到較低的通帶內(nèi)插入損耗。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]圖1為本發(fā)明所述方形環(huán)狀微帶雙模帶通濾波器布局示意圖。
[0016]圖2為本發(fā)明所述中心頻率為0.62GHz的方形環(huán)狀微帶雙模帶通濾波器頻率響應(yīng)圖。
[0017]圖中:1-輸入饋線，2-輸出饋線，3-方形環(huán)，4-方形環(huán)外的左上角加載微帶線，5-方形環(huán)外的右上角加載微帶線，6-方形環(huán)外的左下角加載微帶線，7-方形環(huán)外的右下角加載微帶線，8-方形環(huán)外的左上角方形微帶線，9-方形環(huán)外的左下角方形微帶線，10-方形環(huán)外的右下角方形微帶線，11-方形環(huán)外的右上角方形微帶線，12-微擾片，13-輸入饋線的主饋線，14-輸入饋線的平行枝節(jié)，21-輸出饋線的主饋線，22-輸出饋線的平行枝節(jié)，31-方形環(huán)內(nèi)的上三角環(huán)枝節(jié)，32-方形環(huán)內(nèi)的左三角環(huán)枝節(jié)，33-方形環(huán)內(nèi)的右三角環(huán)枝節(jié)，34-方形環(huán)內(nèi)的下三角環(huán)枝節(jié)。

【具體實施方式】
[0018]下面結(jié)合附圖，通過實施例對本發(fā)明作進一步的說明。
[0019]參見圖1，一個優(yōu)選實施例是工作于中心頻率為0.62GHz的方形環(huán)狀微帶雙模帶通濾波器。本發(fā)明介質(zhì)材料采用Taconic RF-60，其介電常數(shù)為ε ^6.15，厚度H=0.64 mm。如圖1所示，方形環(huán)狀微帶雙模帶通濾波器包括輸入饋線1，輸出饋線2，方形環(huán)3，四個加載微帶線4、5、6和7，四個方形微帶線8、9、10和11，以及微擾片12。輸入饋線I為“T”型饋線結(jié)構(gòu)，包括主饋線13和平行枝節(jié)14，且主饋線13與平行枝節(jié)14相互垂直。主饋線13的寬度Wl為0.93mm，平行枝節(jié)14的寬度W2為14mm。輸出饋線I和輸入饋線2的結(jié)構(gòu)和尺寸相同，并與輸入饋線I互成90度。所述的方形環(huán)狀微帶雙模帶通濾波器的信號輸入、輸出端口為同軸饋電裝置，位于輸入饋線和輸出饋線的外端。本實施例優(yōu)選50歐姆的SMA商用連接器，節(jié)約成本。
[0020]方形環(huán)3的結(jié)構(gòu)為正方形，邊長LI為21mm，方形環(huán)四個邊長的開口寬度相同，寬度Cl為0.4mm ;方形環(huán)內(nèi)的四個三角環(huán)枝節(jié)31、32、33和34的結(jié)構(gòu)和尺寸相同，寬度W3為Imm,四個三角環(huán)枝節(jié)之間的空隙相等，空隙C2為3_ ;方形環(huán)四個加載微帶線4、5、6和7的結(jié)構(gòu)和尺寸相同。加載微帶線4、5、6和7的兩條棱長度相同并相互垂直，長度L2為10.3mm,寬度W4為Imm,加載微帶線和方形環(huán)之間的空隙C3為0.5mm。微擾片12的邊長L3為1.5mm。四個方形微帶線8、9、10和11結(jié)構(gòu)和尺寸相同，均為正方形結(jié)構(gòu)，邊長長度為1.5mm,起到連接四個加載微帶線4、5、6、7和方形環(huán)3的作用。
[0021]圖2是本發(fā)明所述中心頻率為0.62GHz的方形環(huán)狀微帶雙模帶通濾波器頻率響應(yīng)曲線，其中心頻率為0.62GHz, 3dB帶寬為3.2 %，濾波器的插入損耗大約為-1.15dB,回波損耗大約為-17.43dB。在阻帶范圍產(chǎn)生了三個傳輸零點分別在0.56GHz,0.67GHz和
0.99GHz，并且零點位置的衰減分別為-60dB、_52dB、和_40dB，對阻帶有很強的抑制作用。
[0022]本實施例改變方形環(huán)狀微帶雙模帶通濾波器方形環(huán)的長度和方形環(huán)內(nèi)部三角環(huán)的邊長，可應(yīng)用于其他頻率。
【權(quán)利要求】
1.一種方形諧振環(huán)微帶雙模帶通濾波器，包括輸入饋線、輸出饋線、微擾片和一個方形諧振環(huán)，其特征包括:所述的方形諧振環(huán)由微帶線構(gòu)成，包括一個閉環(huán)方形微帶線和四個位于方形諧振環(huán)外部四個角上的加載微帶線，所述的四個加載微帶線與方形諧振環(huán)之間由大方形環(huán)外部的四個頂角向外伸出的四個小正方形微帶線連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種方形諧振環(huán)微帶雙模帶通濾波器，其特征包括:所述的閉環(huán)方形微帶線的四個邊的中心分別有一個開口，開口處在方形環(huán)內(nèi)部方向連接了四個臂，每個臂由一個開口三角環(huán)和兩個短微帶線組成，所述四個臂完全相同，所述三角環(huán)輪廓為等腰直角三角形。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種方形諧振環(huán)微帶雙模帶通濾波器，其特征包括:所述的方形環(huán)狀微帶線外部四個頂角上的加載微帶線采用箭頭形的結(jié)構(gòu)，箭頭的兩條棱相互垂直，分別與大方形環(huán)的兩條邊平行。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種方形諧振環(huán)微帶雙模帶通濾波器，其特征包括:所述的微擾片位于方形環(huán)狀諧振器內(nèi)部的一角，微擾片為正方形微帶線。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種方形諧振環(huán)微帶雙模帶通濾波器，其特征包括:所述的輸入饋線與輸出饋線的結(jié)構(gòu)及尺寸均相同，且互成90度，為“T”型饋線結(jié)構(gòu)，均包括主饋線、平行枝節(jié)兩個部分，主饋線和平行枝節(jié)相互垂直，其中平行枝節(jié)與方形諧振環(huán)的邊緣平行，深入到該方形諧振環(huán)的內(nèi)部進行饋電。
【文檔編號】H01P1/203GK104332680SQ201410461705
【公開日】2015年2月4日 申請日期:2014年9月12日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月12日
【發(fā)明者】劉新月, 鄭宏興, 馮立營 申請人:天津職業(yè)技術(shù)師范大學(xué)