CN103595364A - 一种准分布参数微带高通滤波器 - Google Patents

Abstract

本发明属于滤波电路技术领域，公开了一种准分布参数微带高通滤波器，包括绝缘介质基片；信号输入端和信号输出端，形成于绝缘介质基片之上；多个集成于微带线的电容，形成于绝缘介质基片之上，多个电容彼此串联且连接于信号输入端和信号输出端之间；至少一个微带线电感，形成于绝缘介质基片之上，微带线电感的一端通过主路微带线与电容相连，另一端接地。本发明兼具分布参数与集总参数滤波器的优点，可使用的电容容值范围大，高频损耗小，应用范围广，并联电感和串联电容均可高精度实现。

Description

一种准分布参数微带高通滤波器

技术领域

本发明涉及一种高通滤波器，尤其涉及一种准分布参数微带高通滤波器，属于滤波电路技术领域。

背景技术

微波高通滤波器广泛应用于射频及微波毫米波部件、组件或系统中，用于信号的分割、提取和抑制干扰。作为一种重要的微波部件，其种类繁多，仅按所用传输线类型来分，就可分为波导高通滤波器、同轴线高通滤波器、带状线高通滤波器、微带高通滤波器等；按所用谐振元件类型，又可分为分布参数高通滤波器、集总参数高通滤波器及半集总、准分布参数高通滤波器。

微带高通滤波器，输入输出采用微带线，通常由串联电容和并联电感组合实现，其中串联电容采用分布参数电路实现，如微带缝隙电容、交指电容等，也可以采用分立集总参数元件如贴片电容、单层平板电容等来实现；并联电感可以采用分布参数电路实现，如采用一定形状的高阻微带线来实现，也可以采用分立集总参数元件如贴片电感、线绕电感等。

使用分布参数电容的微带高通滤波器，串联电容一般由带线缝隙电容或交指电容实现，高频损耗小，但由于带线尺寸大小受到限制、带线间的缝隙也受到工艺条件制约，不可能太小，这种分布参数电路实现的电容容值很小，对应的微带高通滤波器很难工作于较低的截止频率。使用分立集总元件的微带高通滤波器，电容和电感元件一般需要通过焊接、粘接等工艺互连到微带传输线中，通过不同参数的电容和电感的组合来形成所需的微带高通滤波器，电容、电感取值范围大，易于实现较低截止频率的高通滤波器，但分立集总元件寄生参数大，很难应用于较高频段，一般使用频率上限仅能达到几个GHz。同时，分立集总元件容差大，实测结果与理论设计结果相差较大。

因此，能否设计一种新型的微带高通滤波器以克服上述缺陷，成为本领域技术人员有待解决的技术难题。

发明内容

鉴于现有技术的上述缺陷，本发明旨在提供一种准分布参数微带高通滤波器，以克服传统微带高通滤波器的不足，兼具分布参数与集总参数滤波器的优点，可使用的电容容值范围大，高频损耗小，应用范围广，并联电感和串联电容均可高精度实现。

本发明是这样实现的，该准分布参数微带高通滤波器包括：

绝缘介质基片；

信号输入端和信号输出端，形成于所述的绝缘介质基片之上；

多个集成于微带线的电容，形成于所述的绝缘介质基片之上，所述的多个电容彼此串联且连接于所述的信号输入端和信号输出端之间；

至少一个微带线电感，形成于所述的绝缘介质基片之上，所述的微带线电感的一端通过主路微带线与电容相连，另一端接地。

在一些技术方案中，绝缘介质基片为平板状，微带线、电容和微带线电感通过薄膜光刻形成，电容为薄膜电容。

在一些技术方案中，绝缘介质基片为氧化铝基片、人造白宝石基片、氮化铝基片等硬质微波基片，厚度介于0.1mm-1mm之间。

在一些技术方案中，薄膜电容的介质材料为聚酰亚胺。

在一些技术方案中，微带线电感通过金属化过孔接地。

在一些技术方案中，为7阶滤波器，包括4个串联薄膜电容和3个并联电感。

在一些技术方案中，微带线电感由高阻抗微带线实现，微带线可以是直线、螺旋或折线形状。

与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

1)所使用的串联电容是集成于微带线中的薄膜电容，可使用的电容容值范围大，进而使得高通滤波器的截止频率既可以工作于较低频率，也可以工作于很高的频率；

2)滤波器中的微带传输线、电容及电感等元件均通过薄膜光刻工艺实现，参数精度高且易控制；

3)集成度好、插损低，兼具分布参数与集总参数滤波器的优点；

4)制作工艺精度高，该类型滤波器设计与实测结果非常接近。

以下将结合附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明，以充分地了解本发明的目的、特征和效果。

附图说明

图1为本发明的一种准分布参数微带高通滤波器一具体实施方式的结构示意图。

图2为图1的等效电路图。

具体实施方式

如图1所示为本发明一具体实施方式，该准分布参数微带高通滤波器包括：

a、绝缘介质基片；

b、信号输入端和信号输出端，形成于所述的绝缘介质基片之上；

c、多个集成于微带线的电容，形成于所述的绝缘介质基片之上，所述的多个电容彼此串联且连接于所述的信号输入端和信号输出端之间；

d、至少一个微带线电感，形成于所述的绝缘介质基片之上，所述的微带线电感的一端通过主路微带线与所述的电容相连，另一端接地。

在一较佳实施方式中，该准分布参数微带高通滤波器，包括微带传输线、电容和电感在内的图形是通过薄膜光刻工艺实现的，即通过薄膜光刻形成，最大限度地保证了图形和参数的精度。该准分布参数微带高通滤波器中的电容为集成于微带传输线中的薄膜电容，相对于带线缝隙电容或交指电容，它能够实现的容值更大；相对于传统上应用的分立集总元件(平板电容，梁式引线电容)，它集成度更好、插损更低。

在一较佳实施方式中，该准分布参数微带高通滤波器所选用的绝缘介质基片材料，为纯度99.6％以上的氧化铝基片，基片厚度为：0.254±0.1mm。

在一较佳实施方式中，该准分布参数微带高通滤波器中所形成的薄膜电容介质材料为聚酰亚胺，聚酰亚胺成型简单，更具有成本优势。

在一较佳实施方式中，该准分布参数微带高通滤波器中的微带线电感通过金属化过孔接地。

在一较佳实施方式中，该准分布参数微带高通滤波器为7阶滤波器，即准分布参数微带高通滤波器中具有4个薄膜电容和3个电感。4个薄膜电容分别命名为C1、C2、C3、C4，薄膜电容根据实际需求，每个电容的大小和形状可以彼此一致，也可以分别具有不同的大小和形状。3个带线电感分别命名为L1、L2、L3，电感可以是直线、螺旋或折线等诸多形状的高阻抗微带线，设计人员可以根据实际应用进行选择。而螺旋电感可以是逆时针方向环绕，也可以是顺时针环绕，并且不局限为圆形，也可以是方形或其他多边形。每个电感的大小和形状可以彼此一致，也可以分别具有不同的大小和形状。

但本发明不以此为限，设计人员可以根据实际应用配置任意阶数的滤波器。

下面简述本发明的准分布参数微带高通滤波器的应用及特点：

该准分布参数微带高通滤波器所使用的串联电容是集成于微带传输线中的薄膜电容，可使用的电容容值范围大，同时集成度好、插损低，兼具分布参数与集总参数滤波器的优点；滤波器中的微带传输线、电容及电感等元件均是通过薄膜光刻工艺实现的，参数精度高且易控制；由于高精度的制作工艺，该类型准分布参数微带高通滤波器设计与实测结果非常接近。

以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本发明的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。

Claims (7)

1.一种准分布参数微带高通滤波器，其特征在于，包括：

绝缘介质基片；

信号输入端和信号输出端，形成于所述的绝缘介质基片之上；

多个集成于微带线的电容，形成于所述的绝缘介质基片之上，所述的多个电容彼此串联且连接于所述的信号输入端和信号输出端之间；

至少一个微带线电感，形成于所述的绝缘介质基片之上，所述的微带线电感的一端通过主路微带线与所述电容相连，另一端接地。

2.如权利要求1所述的一种准分布参数微带高通滤波器，其特征在于，所述绝缘介质基片为平板状，所述微带线、电容和微带线电感通过薄膜光刻工艺形成，所述电容为薄膜电容。

3.如权利要求2所述的一种准分布参数微带高通滤波器，其特征在于，所述绝缘介质基片为氧化铝基片、人造白宝石基片或氮化铝基片，厚度介于0.1mm-1mm之间。

4.如权利要求2所述的一种准分布参数微带高通滤波器，其特征在于，所述薄膜电容的介质材料为聚酰亚胺。

5.如权利要求2所述的一种准分布参数微带高通滤波器，其特征在于，所述微带线电感通过金属化过孔接地。

6.如权利要求2所述的一种准分布参数微带高通滤波器，其特征在于，该滤波器为7阶滤波器，包括4个串联薄膜电容和3个并联电感。

7.如权利要求2所述的一种准分布参数微带高通滤波器，其特征在于，所述微带线电感由高阻抗微带线实现的，微带线是直线、螺旋或折线形状。