CN104779424A - 一种微带双通带耦合滤波器 - Google Patents

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陈董
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Abstract

一种微带双通带耦合滤波器，包含四条馈线、两条开路分支线和由六条微带线，六条微带线形成多模双通带谐振器，产生双通带，所述微带双通带耦合滤波器为左右对称结构：多模双通带谐振器两侧分别连接一条开路分支线，每条开路分支线分别与两条馈线连接为交指平行耦合线结构，开路分支线与多模双通带谐振器的连接结构为丁字结构，两个交指平行耦合线结构分别作为输入和输出。本发明的双通带滤波器具有很高的频率选择性和隔离度并且两个通带可以独立进行调整，并且电路结构简单，易于加工。

Description

一种微带双通带耦合滤波器
技术领域
本发明涉及微波传输技术，尤其涉及用于微波传输的双通带滤波器，为一种微带双通带耦合滤波器。
背景技术
随着微波传输技术的迅速发展，多频段无线传输系统已经成为了无线传输的重要组成部分。在通信系统中，随着滤波性能越来越被重视，双通带滤波器的研究也是备受关注。通带低损耗，高阻带抑制度，带宽可调，小型化等性能优点成为了判定双通带滤波器优劣的重要标准。微带结构在低成本，易加工方面有着巨大的优势，因此微带双通带滤波器有着广泛的研究。
现有技术主要用两种方法来实现双通带滤波器。比较直接的方法就是用几个独立的低通、高通或者带通滤波器进行组合，这样设计出来的滤波器实现比较简单，比较容易理解，但是为了实现所设计的性能通常需要花费很大的电路空间。第二种方法是使用阶跃阻抗谐振器(SIR)来实现，通常可使用分支线谐振器(SLRs)或者环形谐振器，但由于谐振频率和耦合系数有很大的相关性，因此很难实现独立调制两个通带的带宽。
发明内容
本发明所要解决的技术问题，就是针对现有技术微带滤波器的缺点，提供一种结构简单、通带隔离度高并且通带和跳的微带双通带滤波器。
本发明的技术方案为：一种微带双通带耦合滤波器，包含四条馈线、两条开路分支线和由六条微带线，六条微带线形成多模双通带谐振器，产生双通带，所述微带双通带耦合滤波器为左右对称结构：多模双通带谐振器两侧分别连接一条开路分支线，每条开路分支线分别与两条馈线连接为交指平行耦合线结构，开路分支线与多模双通带谐振器的连接结构为丁字结构。
进一步的，六条微带线宽度相同。
作为优选方式，所述多模双通带谐振器中，构成通带的微带线采用弯折型平行耦合线结构，可以减小通带损耗。
作为优选方式，所述多模双通带谐振器中，构成通带的微带线间的直角连接处采用倒角连接，可以使电磁场过渡平滑，减小损耗。
本发明采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果：
1.通过改变六条微带线的长度与宽度，可以使得两个通带的带宽可调。
2.通带隔离度达到-35.2dB，第一通带的损耗小于-0.3dB，第二通带的损耗小于-0.6dB，因此可以说隔离度高，通带损耗低。
3.结构简单，为单板结构，易于加工。
附图说明
图1是本发明微带线系统结构示意图。
图2是本发明微带双通带滤波器介质基板的结构示意图。
图3是本发明微带双通带滤波器的散射参数仿真结果。
图中标号：输入端口P1，输出端口P2。
具体实施方式
本发明提供了一种新的微带双通带耦合滤波器，包含四条馈线、两条开路分支线和由六条微带线，六条微带线形成多模双通带谐振器，产生双通带，所述微带双通带耦合滤波器为左右对称结构：多模双通带谐振器两侧分别连接一条开路分支线，每条开路分支线分别与两条馈线连接为交指平行耦合线结构，开路分支线与多模双通带谐振器的连接结构为丁字结构。两个交指平行耦合线结构分别作为输入和输出。
下面结合附图对本发明的技术方案做进一步的详细说明：
以第一通带中心频率3.145GHz，相对带宽11％，第二通带中心频率5.375GHz，相对带宽7％为例说明。
图2为本发明所采用的介质基板，相对介电常数为2.2，厚度为1.27mm，损耗角正切为0.0009。在介质基板S2的上下表面分别包覆有上金属层S1和下金属层S3，其中本发明所述双通带耦合滤波器形成于上金属层S1，下金属层S3作为接地面。
如图1所示，本发明所述的双通带滤波器包括四条馈线：第一馈线1，第二馈线2，第三馈线3，第四馈线4，两条开路分支线：第一开路分支线5，第二开路分支线6，和六条微带线：第一微带线7，第二微带线8，第三微带线9，第四微带线10，第五微带线11，第六微带线12，六条微带线组成多模双通带谐振器。所述第一馈线1、第二馈线2和第一开路分支线5，第三馈线3、第四馈线4和第二开路分支线6形成了两组交指耦合型的馈线口，对称位于多模双通带谐振器的两侧，通过调节馈线长短以及馈线与微带线间的距离，可以改变耦合系数的大小。构成通带的微带线采用弯折型平行耦合线结构：第一微带线7，第二微带线8和第三微带线9依次连接构成一组耦合微带线，第四微带线10，第五微带线11和第六微带线12构成另一组耦合微带线，两组耦合微带线形成了一个通带，其中第一微带线7、第二微带线8和第四微带线10、第五微带线11的宽度和间距相同，因此两组耦合微带线的奇偶模阻抗一致。两组耦合微带线的长度总和为工作频率对应波长的一半。在上下两组耦合微带线长度不一致时，会在工作频率上产生一个传输零点，这个传输零点将通带分成了两个，因此形成了双通带滤波器。为了降低微波反射损耗，第三微带线9与第一微带线7、第二微带线8的连接处做倒角处理，即切除了一个等腰三角形部分，同样，第六微带线12与第四微带线10、第五微带线11的连接处也做倒角处理。
如图3所示，本发明所述的双通带滤波器的散射参数仿真结果，从图中可以看出，本滤波器的工作性能较为良好。第一通带中心频率3.145GHz，相对带宽11％，带内损耗小于-0.3dB。第二通带中心频率5.375GHz，相对带宽7％，带内损耗小于-0.6dB。所产生的传输零点使得两个通带内的隔离度较高，隔离度大于30dB。

Claims (5)

1.一种微带双通带耦合滤波器，其特征是包含四条馈线、两条开路分支线和由六条微带线，六条微带线形成多模双通带谐振器，产生双通带，所述微带双通带耦合滤波器为左右对称结构：多模双通带谐振器两侧分别连接一条开路分支线，每条开路分支线分别与两条馈线连接为交指平行耦合线结构，开路分支线与多模双通带谐振器的连接结构为丁字结构。
2.根据权利要求1所述的一种微带双通带耦合滤波器，其特征是六条微带线宽度相同。
3.根据权利要求1或2所述的一种微带双通带耦合滤波器，其特征是所述多模双通带谐振器中，构成通带的微带线采用弯折型平行耦合线结构。
4.根据权利要求1或2所述的一种微带双通带耦合滤波器，其特征是所述多模双通带谐振器中，构成通带的微带线间的直角连接处采用倒角连接。
5.根据权利要求1或2所述的一种微带双通带耦合滤波器，其特征是所述多模双通带谐振器中，六条微带线形成位置相对的两组耦合微带线，两组耦合微带线的长度不同。
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