CN105742770A - 基于多模谐振器的四频带带通滤波器 - Google Patents

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肖谧
李晓政
孙国亮
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    • H01P—WAVEGUIDES; RESONATORS, LINES, OR OTHER DEVICES OF THE WAVEGUIDE TYPE
    • H01P1/00—Auxiliary devices
    • H01P1/20—Frequency-selective devices, e.g. filters
    • H01P1/201—Filters for transverse electromagnetic waves
    • H01P1/203—Strip line filters
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Abstract

本发明公开了基于多模谐振器的四频带带通滤波器，包括介质基板、接地板和谐振器，所述谐振器由平行设置的一字型微带线和矩形微带线组成，所述矩形微带线的两端相对称地设置有与所述一字型微带线相连通的L型微带线，所述一字型微带线的两端分别耦合有输入馈线和输出馈线，所述输入馈线和输出馈线上均设置有与所述一字型微带线相耦合的枝节；所述接地板与所述谐振器的耦合位置相对应的设置有矩形缺陷地。本发明滤波器利用多并联通路的多模谐振器实现多频带特性，进一步缩小滤波器的设计尺寸，降低制作成本，性能良好。

Description

基于多模谐振器的四频带带通滤波器
技术领域
本发明涉及微波与毫米波器件的设计领域，具体的说，是涉及一种基于多模谐振器的小型化四频带带通滤波器。
背景技术
无线通信技术的发展，对微波器件的小型化提出了更高的要求。微波滤波器作为现代微波器件中的关键器件之一，主要作用是抑制不要的信号频率，使需要的信号频率顺利通过。微波滤波器应用广泛，从移动通信、全球定位、测试仪表到雷达导航、电子对抗、导弹制导等系统都起着至关重要的作用，在很大程度上影响系统的整体性能。波器的选择的特性，以及减小它们的尺寸成为现在研究的热点。
近年来，为减小系统体积，多频带系统得到广泛应用，多频带滤波器也越来越来受到重视。但是，在三个或更多通带的时候，由于每个通带需要至少两个传输零点，通常采用几个谐振器耦合的方式产生通带，使滤波器的体积增大。减小多频带滤波器的体积，逐渐成为研究的热点。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有技术中的不足，提供一种基于多模谐振器的四频带带通滤波器，该滤波器利用多并联通路的多模谐振器实现多频带特性，进一步缩小滤波器的设计尺寸，降低制作成本，性能良好。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
基于多模谐振器的四频带带通滤波器，包括介质基板、接地板和谐振器，所述谐振器由平行设置的一字型微带线和矩形微带线组成，所述矩形微带线的两端相对称地设置有与所述一字型微带线相连通的L型微带线，所述一字型微带线的两端分别耦合有输入馈线和输出馈线，所述输入馈线和输出馈线上均设置有与所述一字型微带线相耦合的枝节；所述接地板与所述谐振器的耦合位置相对应的设置有矩形缺陷地。
所述介质基板的介电常数为2.2，正切角损耗为0.0009，厚度为0.508mm。
所述一字型微带线的长和宽分别为52mm和0.5mm；所述矩形微带线的周长为26mm，宽度为1mm。
所述L型微带线的长和宽分别为13mm和1mm。
所述矩形缺陷地的长和宽分别为5mm和1.5mm。
与现有技术相比，本发明的技术方案所带来的有益效果是：
1.本发明中谐振器的各种微带线的规格尺寸一定，在此基础上可通过改变其输入点和输出点的位置，形成多个通带；为了减小滤波器的体积，还可对此多模谐振器进行折叠，使本发明四频带带通滤波器具有尺寸小，带间损耗大，通带衰减小等性能，有效解决了传统四频带带通滤波器制作尺寸大，成本高的缺陷。
2.通过控制本发明的结构参数，可获得满足不同需求的高性能多频带微波滤波器。
3.通带之间的传输零点增加了带间损耗，由输入输出端口产生的额外的传输零点为滤波器改善了对高频区的抑制。
4.接地板与所述谐振器的耦合位置相对应的设置有矩形缺陷地，有助于增强耦合，减小通带损耗。
5.通过调节输入馈线和输出馈线的传输线长度，可在带外产生额外的传输零点，改善滤波器带外特性。
附图说明
图1是本发明的俯视结构示意图。
图2是图1的侧视图。
图3是缺陷地的结构示意图。
图4是本发明具体实施例的结构示意图。
图5是接地板中缺陷地和谐振器中微带线结构的相对位置关系示意图。
图6是本发明具体实施例的传输特性和回波损耗仿真及测试曲线图。
附图标记：1-接地板2-介质基板3-谐振器4-一字型微带线5-矩形微带线6-L型微带线7-输入馈线8-输出馈线9-枝节10-矩形缺陷地
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步的描述：
如图1至图3所示，基于多模谐振器的四频带带通滤波器，包括接地板1、介质基板2和谐振器3，谐振器3由平行设置的一字型微带线4和矩形微带线5组成，矩形微带线5的两端相对称地设置有与所述一字型微带线4相连通的L型微带线6，一字型微带线4的两端分别耦合有输入馈线7和输出馈线8，输入馈线7和输出馈线8上均设置有与一字型微带线4相耦合的枝节9；接地板1与所述谐振器的耦合位置相对应的设置有矩形缺陷地10。
最佳的，本实例中，介质基板2选择介电常数为2.2，正切角损耗为0.0009，厚度为0.508mm的RogersRT/duroid5880(tm)。
最佳的，本发明为左右对称结构，矩形缺陷地10在输入馈线7、输出馈线8与谐振器3耦合部分的正下方，长度为耦合线的二分之一。
最佳的，本发明的具体尺寸如下：一字型微带线4的长和宽分别为52mm和0.5mm；矩形微带线5的周长为26mm，宽度为1mm；L型微带线6的长和宽分别为13mm和1mm；输入馈线7和输出馈线8的线宽为1.2mm，枝节9的线宽为0.2mm；矩形缺陷地10的长为5mm，宽为1.5mm。
图4是本发明的实施例之一，通过谐振器3产生所需的四个频带，其具体方案如下：
本发明的基础是多模谐振器结构，如图1所示，通过调节谐振器中各部分微带线的尺寸，可以改变其传输零点和传输极点的位置，形成多个通带。为了减小滤波器的体积，对此谐振器进行折叠，折叠后的谐振器结构如图4所示，输入端口和输出端口通过输入馈线和输出馈线与谐振器耦合，通过调节输入馈线和输出馈线的长度，可在带外产生额外的传输零点，改善滤波器带外特性。在接地板上设置与谐振器的耦合位置相对应的矩形缺陷地结构，有助于增强耦合，减小通带损耗，缺陷地和谐振器中微带线结构的相对位置关系如图5所示。该实施例中长耦合线(外侧枝节)长为15mm，短耦合线(内侧枝节)长为12mm。
基于多模谐振器耦合结构的四频带滤波器的传输特性及测试曲线图如图6所示，由图可知，此滤波器产生了四个通带，中心频率分别为1.8GHz,3.5GHz,5.8GHz和7GHz。通带之间的传输零点增加了带间损耗，由输入输出端口产生的额外的传输零点为滤波器改善了对高频区的抑制。
综上所述，本发明的四频带滤波器是通过单个多模谐振器产生的传输极点和传输零点来形成通带的。通过这种单个多模谐振器实现的四频带带通滤波器有利于小型化，满足现代微波系统的需要。
虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但这些仅是举例说明，本发明保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域人员在不背离本发明的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式作出修改或变更，但这些修改和变更都落入本发明的保护范围。

Claims (5)

1.基于多模谐振器的四频带带通滤波器，包括介质基板、接地板和谐振器，其特征在于，所述谐振器由平行设置的一字型微带线和矩形微带线组成，所述矩形微带线的两端相对称地设置有与所述一字型微带线相连通的L型微带线，所述一字型微带线的两端分别耦合有输入馈线和输出馈线，所述输入馈线和输出馈线上均设置有与所述一字型微带线相耦合的枝节；所述接地板上与所述谐振器的耦合位置相对应的设置有矩形缺陷地。
2.根据权利要求1所述的基于多模谐振器的四频带带通滤波器，其特征在于，所述介质基板的介电常数为2.2，正切角损耗为0.0009，厚度为0.508mm。
3.根据权利要求1所述的基于多模谐振器的四频带带通滤波器，其特征在于，所述一字型微带线的长和宽分别为52mm和0.5mm；所述矩形微带线的周长为26mm，宽度为1mm。
4.根据权利要求1所述的基于多模谐振器的四频带带通滤波器，其特征在于，所述L型微带线的长和宽分别为13mm和1mm。
5.根据权利要求1所述的基于多模谐振器的四频带带通滤波器，其特征在于，所述矩形缺陷地的长和宽分别为5mm和1.5mm。
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