CN101656337A - 一种新型的双模带通滤波器 - Google Patents

Abstract

一种新型的双模带通滤波器，属电子器件技术领域。本发明在方环形谐振器中插入两对对称的马刺狭孔(6)、(7)和(8)、(9)，该谐振器的传输特性可以通过调整插入的马刺狭孔的相关长度来控制，马刺狭孔可以激励、耦合和分离简并模。本发明在不增加电路面积和加工复杂度的前提下，采用该新型的双模带通滤波器可以有效地通过改变马刺狭孔的长度、形状和位置来确定谐振器简并模之间的耦合强度和性质，本发明结构简单，体积小，特性容易控制，可方便地应用于各种微波电路中。

Description

一种新型的双模带通滤波器

技术领域

本发明涉及一种新型结构的双模带通滤波器，属电子器件技术领域。

背景技术

微波滤波器因其能满足带通滤波器的高质量需求而在许多无线通信系统中被广泛使用，其拥有尺寸小，重量轻，低损耗以及易于生产等优点。相比于传统的微带滤波器，双模方形环路滤波器因其带阻狭窄与尺寸紧凑的特点而表现出了巨大的吸引力。一般来说，该滤波器包含两个简并模，是被不对称的馈线和谐振器上的一些干扰因素所激励的。为了改善谐振器和输入输出端口之间的耦合，成对的耦合隙缝被广泛使用，该耦合隙缝可以用来扩大馈线和谐振器之间的接触面。对于双模滤波器设计来说滤波特性响应是一个很重要的因素，而对于简并模的耦合特性来说是由干扰因素确定的。因此，滤波器的传输特性的控制在滤波器设计过程中是一个非常重要的问题。

众所周知，马刺狭孔在一些频带中是扮演阻带滤波器的作用。在本发明中提供一种新型的双模带通滤波器，该滤波器的传输特性可以通过插入的马刺狭孔的长度来确定，而马刺狭孔的作用是可以激励、耦合和分离简并模。

发明内容

本发明的目的是，为了实现带通滤波器的高性能，提出一种新型的双模带通滤波器，该滤波器不仅结构简单，易于生产，而且控制方便，有很好的发展前景。

本发明解决其技术问题采用的技术方案是：在方型环路谐振器上A、B、C区域的内部插入两对对称的马刺狭孔，构成一种新的结构，即新型的双模带通滤波器。谐振器通过激励、耦合和简并模得到不同的滤波特性，而插入的马刺狭孔的长度、形状和位置决定了谐振器简并模之间耦合的强度和性质。

本发明方法如下：

在构成新型的双模带通滤波器的方型环路谐振器中插入的两对马刺狭孔结构是沿着虚对称线(M)对称分布的。马刺狭孔槽宽(2)、槽长(3)、槽长(4)的尺寸决定了马刺狭孔的结构性质。降低微扰会使谐振器上每单位长度的电感(电容)增加，因此，在双模环形谐振器上存在电感(电容)的影响，该影响源于共振模之间的耦合。而且，马刺狭孔结构可以同时改变谐振器上每单位长度的电感和电容。马刺狭孔的槽隙表现出电容效应，而狭窄的微带线则表现出电感效应。因此，有效电介质层常数随着微带线的有效电容电感的增加而被马刺结构改变。

当马刺狭孔长度(3)不变，(4)的长度小于(3)的长度时(如附图1)，双模滤波器表现出椭圆特性；

当马刺狭孔长度(3)不变，(4)的长度大于(3)的长度时(如附图2)，双模滤波器表现出切比雪夫特性；

当保持马刺狭孔(4)不变，(3)的长度小于(4)的长度时(如附图3)，双模滤波器表现出椭圆特性；

当保持马刺狭孔(4)不变，(3)的长度大于(4)的长度时(如附图4)，双模滤波器表现出切比雪夫特性。

新型的双模带通滤波器的基本结构示意图如附图5所示。两对对称的马刺狭孔被插入在方环形振荡器的A、B、C区域的内部沿着虚对称线两边对称布置，同时，通过激励、耦合和简并模来得到不同的滤波特性。该双模带通滤波器(图5)是在厚度0.6毫米，相对介电常数为4.4的FR-4板上设计和生产的，在谐振器环路上开凿缝隙，可以得到额外的传输零点，提高了滤波器的阻带抑制能力。

本发明与现有技术相比所具有的优点：本发明在不增加电路面积和加工复杂度的前提下，采用了马刺狭孔结构，而马刺狭孔是植于传统微带线内的一种简单、紧凑、共面的微带缺陷结构。该结构无需在接地板背面的刻蚀工艺和位置校对，因而设计紧凑，易于集成，在密集的集成电路中使用方便。而且，马刺狭孔具有很好的带隙特性，已被用于天线和滤波器的设计。而且环状谐振器的传输特性还可以通过调整插入的马刺狭孔的相关长度来控制，与常规双模滤波器相比，它仅仅通过改变在相同时间干扰因素的情况下的狭孔尺寸就能控制滤波器的传输特性。

双模带通滤波器在微波电路和移动通信电路系统中具有潜在的应用前景。

附图说明

图1为双模滤波器表现出椭圆特性时(3不变)的结构示意图；

图2为双模滤波器表现出切比雪夫特性时(3不变)的结构示意图；

图3为双模滤波器表现出椭圆特性时(4不变)的结构示意图；

图4为双模滤波器表现出切比雪夫特性时(4不变)的结构示意图；

图5是使用了马刺狭孔技术的新型双模带通滤波器的结构示意图

图中：(1)为微带线宽度；(2)为槽宽；(3)为马刺狭孔(6)的槽长；(4)为马刺狭孔(8)的槽长；5为微带线宽度；(6)为插入的马刺狭孔；(7)为插入的马刺狭孔；(8)为插入的马刺狭孔；(9)为插入的马刺狭孔，(10)为输入端口，(11)为输出端口，M为虚对称线。

具体实施方式

实施例1：

本发明实施例如附图5所示。在方环形滤波器中插入的两对马刺狭孔结构是沿着虚对称线对称分布的。(6)、(7)、(8)、(9)为插入的马刺狭孔，马刺狭孔槽宽为(2)，两种马刺狭孔的槽长分别为(3)或(4)，(10)为本发明实施例的输入端口，(11)本发明实施例的输入端口。本实施例中，马刺狭孔(6)的长度为(3)为3mm，马刺狭孔(8)的长度(4)为1mm，本发明实施例的双模滤波器表现出椭圆特性。

实施例2：

本发明实施例如附图5所示。在方环形滤波器中插入的两对马刺狭孔结构是沿着虚对称线对称分布的。(6)、(7)、(8)、(9)为插入的马刺狭孔，马刺狭孔槽宽为(2)，两种马刺狭孔的槽长分别为(3)或(4)，(10)为本发明实施例的输入端口，(11)本发明实施例的输入端口。本实施例中，马刺狭孔(6)的长度为(3)为3mm，马刺狭孔(8)的长度(4)为8mm，本发明实施例的双模滤波器表现出切比雪夫特性。

Claims (3)

1、一种新型的双模带通滤波器，由方环形滤波器构成，其特征是，所述新型的双模带通滤波器在方形环路谐振器上插入两对对称的马刺形狭孔(6)、(7)和(8)、(9)。

2、根据权利要求1所述的一种新型的双模带通滤波器，其特征是，所述插入的两对马刺狭孔相对于方形贴片的对角线(M)对称，马刺狭孔(6)和马刺狭孔(7)对称，马刺狭孔(8)和马刺狭孔(9)对称。

3、根据权利要求1所述的一种新型的双模带通滤波器，其特征是，所述新型的双模带通滤波器的传输特性可以通过改变插入的马刺狭孔的长度(3)和(4)来改变。

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