CN105914434A - 一种三角形三模带通滤波器 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种三角形三模带通滤波器，包括介质基板(1)和紧贴于介质基板(1)下表面的金属接地板(2)，还包括位于介质基板(1)上表面的金属贴片(3)、输入馈线(4)和输出馈线(5)，所述输入馈线(4)和输出馈线(5)分别位于金属贴片(3)的两侧，还包括短路针(6)，所述短路针(6)穿过介质基板(1)将金属贴片(3)与金属接地板(2)相连接。本发明的三角形三模带通滤波器，滤波性能好、插入损耗低、结构简单、生产成本低。

Description

一种三角形三模带通滤波器

技术领域

本发明属于微波滤波器技术领域，特别是一种体积小、结构简单的三角形三模带通滤波器。

背景技术

随着无线通信、雷达和遥感技术等的不断发展，系统对微波滤波器提出了越来越高的要求。微带带通滤波器因具有尺寸小、重量轻、成本低、易于加工等优点在微波电路和系统中得到了广泛的应用。微带滤波器可以设计成单模或双模的谐振器。双模谐振器可等效为双调谐的谐振电路，因此可以使滤波贴片的数量减半，使滤波器的尺寸减小。如方形贴片、圆形贴片等结构形式的双模滤波器已经被广泛应用。三角形贴片滤波器近年来也受到很大的关注。传统的矩形贴片相比，三角形贴片天线由于其形状结构的特殊性，更容易在多个频率上谐振。

现有的三角形贴片滤波器基本是在原来的谐振贴片结构中引入微扰使简并模分裂而达到双模的工作条件。而多模带通滤波器常常采用多个贴片相互耦合的方式构成，体积较大，不利于系统小型化

因此，现有技术存在的问题是：多模带通滤波器体积较大、结构复杂。

发明内容

本发明的目的在于提供一种加载短路针的三角形三模带通滤波器，体积小、结构简单。

实现本发明目的的技术方案为：

一种三角形三模带通滤波器，包括介质基板和紧贴于介质基板下表面的金属接地板，还包括位于介质基板上表面的金属贴片、输入馈线和输出馈线，所述输入馈线和输出馈线分别位于金属贴片的两侧，还包括短路针，所述短路针穿过介质基板将金属贴片与金属接地板相连接。

所述介质基板为矩形，所述金属贴片为等腰三角形，输入馈线和输出馈线均为折线形，所述金属贴片的底边与介质基板的一个边平行，所述输入馈线包括与金属贴片底边平行的50欧姆输入传输线和与金属贴片的侧边平行的输入微带线，这两条线相连，所述输出馈线包括与金属贴片底边平行的50欧姆输出传输线和与金属贴片侧边平行的输出微带线，两者相连。

与现有技术相比，本发明的显著优点为：

体积小、结构简单：等边三角形贴片存在简并模，首先通过将等边三角形变为等腰三角形引入微扰使简并模分裂而达到双模的工作条件，为了使通带内的波形更加平坦，加入两个短路柱形成一个新的模式，这个新增的模式与三角形的两个简并模一起形起滤波器的带通效果。相对于现有多模滤波器，本发明具有结构简单、易于加工、小型化等优点。

附图说明

图1是本发明的三维结构示意图；

图2是本发明实施例1的具体尺寸规格图；

图3是对实施例1采用HFSS进行仿真的S参数性能曲线图；

图中，介质基板1，金属接地板2，金属贴片3，输入馈线4，输出馈线5，短路针6，输入传输线41，输入微带线42，输出传输线51，输出微带线52。

具体实施方式

如图1所示，本发明三角形三模带通滤波器，包括介质基板1和紧贴于介质基板1下表面的金属接地板2，还包括位于介质基板1上表面的金属贴片3、输入馈线4和输出馈线5，所述输入馈线4和输出馈线5分别位于金属贴片3的两侧，还包括短路针6，所述短路针6穿过介质基板1将金属贴片3与金属接地板2相连接。

所述介质基板1为矩形，所述金属贴片3为等腰三角形，输入馈线4和输出馈线5均为折线形，所述金属贴片3的底边与介质基板1的一个边平行，所述输入馈线4包括与金属贴片3的底边平行的50欧姆输入传输线41和与金属贴片3的侧边平行的输入微带线42，输入传输线41的输出端与输入微带线42的输入端相连，所述输出馈线5包括与金属贴片3底边平行的50欧姆输出传输线51和与金属贴片3侧边平行的输出微带线52，输出传输线51的输入端与输出微带线52的输出端相连。

所述微带传输线4中的两个部分41与42宽度不同，为了起到阻抗匹配的作用，将所述的微带传输线42的宽度进行了调整。

所述短路针6为二个，均布于金属贴片3顶角与底边中点的连线上。

所述二个短路针6材质和形状均相同。

等腰三角形金属贴片3将简并模分裂开；两个位于三角形中线上的短路针6引入了一个新的模式，这两个短路针6尺寸相同。利用激励起的三个模式形成一个通带。

下面结合具体实例对本发明作进一步详细描述。

实施例1

一种加载短路针的三角形三模带通滤波器的结构如图1所示，有关尺寸规格如图2所示，所采用的介质板为介电常数10.2、厚度0.635mm的Rogers RT/duroid 6010板材。结合图2，该滤波器的尺寸设置下：l＝14.6mm，h＝14.5mm，l1＝4.9mm，w1＝0.6mm，l2＝8.3mm，w2＝0.4mm，s＝1mm，t＝0.1mm，d＝1.6mm，h1＝2.2mm，h2＝7.3mm。

本实例带通滤波器是在电磁仿真软件HFSS.13中建模仿真的，图3是具体实施例的S参数性能曲线图。从图3中可以看出，3dB通带带宽范围为3.72GHz～4.69GHz，通带范围内的最小插损为0.8dB，回波损耗大于23dB，在5.06GHz处有一个零点且带外抑制大于34dB。

综上所述，本发明一种加载短路针的三角形三模带通滤波器，通过利用将等边三角形变为等腰三角形分离的简并模以及加载短路针引入新的模式实现了一种具有多模、结构简单、生产成本低、小型化等特性的带通滤波器。

Claims (5)

1.一种三角形三模带通滤波器，其特征在于：包括介质基板(1)和紧贴于介质基板(1)下表面的金属接地板(2)，还包括位于介质基板(1)上表面的金属贴片(3)、输入馈线(4)和输出馈线(5)，所述输入馈线(4)和输出馈线(5)分别位于金属贴片(3)的两侧，还包括短路针(6)，所述短路针(6)穿过介质基板(1)将金属贴片(3)与金属接地板(2)相连接。

2.根据权利要求1所述的带通滤波器，其特征在于：所述介质基板(1)为矩形，所述金属贴片(3)为等腰三角形，输入馈线(4)和输出馈线(5)均为折线形且尺寸一致，所述金属贴片(3)的底边与介质基板(1)的一个边平行，所述输入馈线(4)包括与金属贴片(3)的底边平行的50欧姆微带传输线(41)与金属贴片(3)的侧边平行的传输线(42)，微带传输线(41)的输出端与微带线(42)的输入端相连，所述输出馈线(5)包括与金属贴片(3)底边平行的50欧姆输出传输线(51)和与金属贴片(3)侧边平行的输出微带线(52)，输出传输线(51)的输入端与输出微带线(52)的输出端相连。

3.根据权利要求2所述的带通滤波器，其特征在于：所述的微带传输线(41)与(42)宽度不同，为了起到阻抗匹配的作用，将所述的微带传输线(42)的宽度进行了调整。

4.根据权利要求1所述的带通滤波器，其特征在于：所述短路针(6)为二个，均分布于金属贴片(3)顶角与底边中点的连线上。

5.根据权利要求4所述的带通滤波器，其特征在于：所述二个短路针(6)材质和形状均相同。