CN103236571A - 一种槽线双频带带通滤波器 - Google Patents

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Abstract

一种槽线双频带带通滤波器，包括微波介质板基板、上层微带传输线和下层槽线谐振器，其特征是在第一开口环槽线谐振器加载第三螺旋形槽线枝节和第一螺旋形槽线枝节，构成一个加载螺旋形槽线枝节的开口环槽线谐振器；在第二开口环槽线谐振器加载第四螺旋形槽线枝节和第三螺旋形槽线枝节，构成一个加载螺旋形槽线枝节的开口环槽线谐振器；两个加载螺旋形槽线枝节的开口环槽线谐振器，通过间隙耦合和上下耦合到输入、输出馈线。本发明不仅实现了两个频带的中心频率单独可控而且实现了电路小型化；提高了微波滤波器的功率承载能力；可以实现对滤波器带宽的控制；有效地改善滤波器的阻带特性；设计紧凑，易于集成。

Description

一种槽线双频带带通滤波器
技术领域
本发明属于微波通信设备技术领域，涉及带通滤波器。
背景技术
为满足人们对通信日益多元化的需求，实现多频段通信是现代微波通信系统的一个研究热点。作为通信系统中的一个关键器件，微波滤波器的多频化设计成为其中的关键技术。通常，在一个宽通带插入一个阻带的方法来实现多频段率微波滤波器，可以通过一个宽带带通滤波器与一个窄带带阻滤波器串联实现；或者是通过两个不同的带通滤波器并联的方法实现，为了实现输入输出端的阻抗匹配，通常需要在端口与滤波器之间插入阻抗匹配网络。但是上述应用都是基于单频段滤波器的设计方法，同时外接阻抗匹配网络将导致占用较大的电路面积和更大的出入损耗，以及设计的难度。枝节加载型谐振器由于其电路简单，谐振器谐振频率易控制等特性被广泛应用在带通滤波器的设计中。特别值得一提的是，槽线结构的枝节加载型的谐振器不仅具有良好的通带频率可控的特性，并具有较微带结构更高的功率承载能力，扩展了滤波器的应用范畴。
发明内容
本发明的目的是提出采用一种槽线螺旋形枝节加载的开口环谐振器，实现高功率容量的双频带通滤波器。本发明提出一种0°馈线结构和上下耦合的槽线枝节加载结构用于设计微波滤波器，所得到的滤波器的两个中心频率不但可以控制，而且0°馈线结构在阻带能产生的一对传输零点能有效地改善滤波器的阻带特性并提高滤波器的选择性。
本发明是通过以下技术方案实现的。
一种槽线双频带带通滤波器，包括微波介质板基板、上层微带传输线和下层槽线谐振器，其特征是在第一开口环槽线谐振器（3）加载第三螺旋形槽线枝节（7）和第一螺旋形槽线枝节（5），构成一个加载螺旋形槽线枝节的开口环槽线谐振器；在第二开口环槽线谐振器（4）加载第四螺旋形槽线枝节（8）和第三螺旋形槽线枝节（6），构成一个加载螺旋形槽线枝节的开口环槽线谐振器；两个加载螺旋形槽线枝节的开口环槽线谐振器形成滤波器第一频带的两个谐振模；两个加载螺旋形槽线枝节的开口环槽线谐振器耦合形成滤波器的第二频带的两个谐振模；两个加载螺旋形槽线枝节的开口环槽线谐振器，通过间隙（9）耦合和上下耦合到输入馈线（1）和输出馈线（2）。
本发明与现有技术相比所具有的优点：本发明在传统微带设计的方法的基础上，采用槽线螺旋形枝节加载谐振器，不仅实现了两个频带的中心频率单独可控而且实现了电路小型化；此外，采用槽线结构提高了微波滤波器的功率承载能力。采用上下耦合结构的滤波器可以实现对滤波器带宽的控制；输入馈线（1）和输出馈线（2）的采用0°结构可在滤波器的阻带产生一对传输零点，有效地改善滤波器的阻带特性；且本发明设计紧凑，易于集成。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明专利进一步说明。
图1是上层耦合馈线结构示意图。
图2是电路底层俯视图。
图3是底层槽线螺旋形枝节加载谐振单元结构图。
图4是槽线双频带带通滤波器3-D结构示意图。
图中：1为输入馈线，2为输出馈线，3为第一开口环槽线谐振器，4为第二开口环槽线谐振器，5为第一螺旋形槽线枝节，6为第二螺旋形槽线枝节，7为第三螺旋形槽线枝节，8为第四螺旋形槽线枝节，9为第一、第二两个开口环槽线谐振器的间距，10为第三螺旋形枝节、第四螺旋形枝节的长度，11为第一螺旋形枝节、第二螺旋形枝节的长度，12为两个螺旋形枝节加载的位置距离。
具体实施方式
为了使本发明的技术手段、创新特征与达成的目的易于明白理解，以下结合具体的实施例进一步阐述本发明。
本发明提供了一种槽线双频带带通滤波器，包括微波介质板基板、上层微带传输线和下层槽线谐振器。所述的上层微带传输线和下层槽线谐振器是分别刻蚀在微波介质基板的上表面和下表面，通过上下层的设计充分利用了微波介质基板的下层地空间，明显减小了电路的结构尺寸，同时下层的的螺旋形开口环槽线谐振器采用螺旋形结构设计，进一步减小了电路的结构尺寸。
在图1中，螺旋形枝节加载的开口环槽线谐振器中第三螺旋形槽线枝节7和第四螺旋形槽线枝节8的长度10和开口环的长度可以单独控制滤波器的第一频带的中心频率，螺旋形枝节加载的开口环槽线谐振器中第一螺旋形槽线枝节5和第二螺旋形槽线枝节6的长度11和开口环的长度可以单独控制滤波器的第二频带的中心频率，两螺旋形枝节加载的位置距离12可以控制两个通频带的频差。
在图2中，输入馈线1、输出馈线2和下层槽线谐振器之间的上下耦合可以控制滤波器两个通带的带宽，通带外的两个传输零点可以通过输入馈线1和输出馈线2中的0°馈线结构来实现；两个螺旋形枝节加载的开口环槽线谐振器之间的耦合缝隙9可以调控通带的带宽和耦合。
本实施例利用第一开口环槽线谐振器3和第二开口环槽线谐振器4加载的第一螺旋形槽线枝节5和第二螺旋形槽线枝节6、第三螺旋形槽线枝节7和第四螺旋形槽线枝节8形成滤波器第一频带的两个谐振模；第一开口环槽线谐振器3和第二开口环槽线谐振器4耦合形成滤波器的第二频带的两个谐振模；第一开口环槽线谐振器3和第二开口环槽线谐振器4通过间隙耦合和上下耦合到输入馈线1和输出馈线2；本发明利用加载螺旋形枝节的槽线开口环谐振器形成滤波器的两个频带，采用的上下耦合和缝隙耦合形式可以对滤波器的带宽实现有效控制，且本发明结构利用输入馈线1、输出馈线2抽头馈线和非0°耦合结构，在滤波器的阻带产生额外的传输零点，无需引入交叉耦合，提高了阻带抑制效果，改善了滤波器的阻带特性。

Claims (1)

1. 一种槽线双频带带通滤波器，包括微波介质板基板、上层微带传输线和下层槽线谐振器，其特征是在第一开口环槽线谐振器（3）加载第三螺旋形槽线枝节（7）和第一螺旋形槽线枝节（5），构成一个加载螺旋形槽线枝节的开口环槽线谐振器；在第二开口环槽线谐振器（4）加载第四螺旋形槽线枝节（8）和第三螺旋形槽线枝节（6），构成一个加载螺旋形槽线枝节的开口环槽线谐振器；两个加载螺旋形槽线枝节的开口环槽线谐振器，通过间隙（9）耦合和上下耦合到输入馈线（1）和输出馈线（2）。
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