CN102074778A - 一种t形开槽三角形贴片双模微带带通滤波器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种T形开槽三角形贴片双模微带带通滤波器，其特征在于：所述滤波器包括：三角形贴片（1），所述三角形贴片（1）为等腰三角形，在三角形贴片（1）的中部开有倒“T”形槽（2），在三角形贴片（1）的底边上对称开有两个矩形槽（3），两个矩形槽（3）中设置有与三角形贴片（1）相连接的馈线（4）。本发明提供的T形开槽三角形贴片双模微带带通滤波器将现有的等边三角形变化为等腰三角形再加T形开槽，此微带带通滤波器，其性能优于其他外形的带通滤波器。

Description

一种T形开槽三角形贴片双模微带带通滤波器

技术领域

本发明涉及一种滤波器，特别涉及一种结构简单、便于加工、操作方便的T形开槽三角形贴片双模微带带通滤波器。

背景技术

从电信发展的历程来看，滤波器在微波电路中一直扮演着重要的角色，是使用较多的无源器件，并伴随着通信技术的发展而取得不断的进展。从实用的角度出发，对所有手持式电子设备，如便携移动电话等，微型化是一个重要的研究课题。在射频部分，虽然单片微波集成电路（MMIC）的出现预示着射频有源电路如放大器、调制器、频率转换器的微型化越来越成为可能。但对射频滤波器和振荡器等含有谐振器的电路的尺寸缩小的优化方面还存在许多有待解决的问题。因此，滤波器的小型化和性能的提高将继续是两大重要课题。微波滤波器小型化通常采用的几种方法：1、采用高介电常数材料减小滤波器的尺寸。2、采用慢波结构设计微带滤波器。3、采用多层技术减小滤波器的体积。4、采用双模谐振器设计滤波器等。

微带谐振器易于和其它微波电路集成，是目前开发微波元器件的热点。双模谐振器是微波带通滤波器小型化最有效的手段之一，主要包括波导双模谐振器、介质双模谐振器和微带双模谐振器。常用微带谐振器可以是圆形、方形、环形或折线等形式。

从现有文献来看, 已经研究的微带双模谐振器(滤波器)主要包括: 圆形、方形、圆环形、方环形、折线形环、三角形等。

发明内容

针对上述问题，本发明的主要目的在于提供一种将现有的等边三角形变化为等腰三角形再加槽的T形开槽三角形贴片双模微带带通滤波器。  

本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题的：一种T形开槽三角形贴片双模微带带通滤波器，所述滤波器包括：三角形贴片，所述三角形贴片为等腰三角形，在三角形贴片的中部开有倒“T”形槽，在三角形贴片的底边上对称开有两个矩形槽，其目的是降低带通滤波器的中心频率，两个矩形槽中设置有与三角形贴片相连接的馈线，为了减小通带的插损。

在本发明的具体实施例子中，所述三角形贴片和馈线均为铜箔。

本发明的积极进步效果在于：本发明提供的T形开槽三角形贴片双模微带带通滤波器将现有的等边三角形变化为等腰三角形再加T形开槽，此微带带通滤波器，其性能优于其他外形的带通滤波器。

附图说明

图1 为本发明提供的T形开槽三角形贴片双模微带带通滤波器的几何结构示意图。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。

图1 为本发明提供的T形开槽三角形贴片双模微带带通滤波器的几何结构示意图。该滤波器包括：三角形贴片1，三角形贴片1为等腰三角形，在三角形贴片1的中部开有倒“T”形槽2，在三角形贴片1的底边上对称开有两个矩形槽3，两个矩形槽3中设置有与三角形贴片1相连接的馈线4。

本发明提出一种全新的微带带通滤波器拓扑结构,采用麦克斯韦方程证明此拓扑结构，对于实际情况，由于很难或无法用麦克斯韦方程从理论上来证明，只能采用数值方法来证明，学术和工程上常采用的方法是利用商用的高频电磁仿真软件进行电磁仿真来证明、优化。

商用的高频电磁仿真软件有多种，我采用的是HFSS对提出的拓扑结构进行优化。再将优化的结构制成样品，对样品测试，用实验的方法证实该滤波器拓扑结构。

两馈线4之间的距离为3.4mm；倒“T”形槽2的底部矩形的宽度为：1.8mm，长度为10.8mm；倒“T”形槽2的上部矩形的宽度为：1.2mm，长度为1.6mm；等腰三角形的底边长为21mm，高为18.5mm；倒“T”形槽2到等腰三角形底边的距离为：8.4mm；矩形槽3的最上端到等腰三角形底边的距离为：2mm；馈线4距离三角形贴片1的距离为：0.7mm，三角形贴片1和馈线4均为介电系数为2.65，衬底厚度为1mm的铜箔。

双模特性是Wolff在20世纪70年代初用来设计和制作带通滤波器时首先发现的。谐振器中对于不同的场分布有无穷多个谐振模式和谐振频率，其中具有相同谐振频率的模式称为简并模。若在单个谐振器中通过加入一些微扰（比如开槽、切角或加入小的贴片、内切角等），会改变原正交简并模的电场分布，使得一对正交简并模之间发生耦合，两个耦合简并模的作用相当于两个耦合谐振器，从而在保持谐振回路不变的情况下，使谐振器的个数减少一半。通过改变这些微扰的大小可以对耦合强度进行控制。

从现有文献来看, 已经研究的微带双模谐振器(滤波器)主要包括: 圆形、方形、圆环形、方环形、折线形、三角形等。

本发明是一种新型的T形开槽三角形贴片双模微带带通滤波器，在滤波器的外形（拓扑结构）上不同于现有文献双模微带带通滤波器的外形（圆形、方形、圆环形、方环形、折线形、三角形等）。本发明的微带带通滤波器，其性能优于其他外形的带通滤波器。

谐振器中对于不同的场分布有无穷多个谐振模式和谐振频率，其中具有相同谐振频率的模式称为简并模。若在单个谐振器中通过加入一些微扰（比如开槽、切角或加入小的贴片、内切角等），会改变原正交简并模的电场分布，使得一对正交简并模之间发生耦合，两个耦合简并模的作用相当于两个耦合谐振器，从而在保持谐振回路不变的情况下，使谐振器的个数减少一半。通过改变这些微扰的大小可以对耦合强度进行控制。

国外学者最初提出的是等边三角形贴片谐振器，我们将贴片谐振器由等边三角形变为等腰三角形就可以使简并模分开并发生耦合，这样产生通带。再通过加T形槽，延长了馈线间的电流路径，并结合馈线和三角形贴片间开槽g，增加了电容，可以使通带的中心频率下降，达到滤波器小型化的目的。

以上显示和描述的是本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。

Claims (2)

1.一种T形开槽三角形贴片双模微带带通滤波器，其特征在于：所述滤波器包括：三角形贴片（1），所述三角形贴片（1）为等腰三角形，在三角形贴片（1）的中部开有倒“T”形槽（2），在三角形贴片（1）的底边上对称开有两个矩形槽（3），两个矩形槽（3）中设置有与三角形贴片（1）相连接的馈线（4）。

2.根据权利要求1所述的T形开槽三角形贴片双模微带带通滤波器，其特征在于：所述三角形贴片（1）和馈线（4）均为铜箔。

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