CN106129561A - 双频带紧凑型高带外抑制滤波器 - Google Patents

双频带紧凑型高带外抑制滤波器 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种双频带紧凑型高带外抑制滤波器，包括层叠设置的上介质基板、第二金属层、以及下介质基板；所述第二金属层上形成有呈扇形的第一耦合缝隙；所述下介质基板的下表面设置有第一金属层以及与该第一金属层电连接的第一馈电微带线；所述下介质基板上开设有多个第一金属化通孔；所述第一金属层呈第一等腰三角形状，该多个第一金属化通孔沿着该第一等腰三角形的底边上的高分布，并在其中两个相邻的第一金属化通孔之间形成第二耦合缝隙；所述上介质基板的上表面设置有第三金属层以及与该第三金属层电连接的第二馈电微带线。本发明提供的双频带紧凑型高带外抑制滤波器具有占用面积极小以及带外抑制性能高的有益效果。

Description

双频带紧凑型高带外抑制滤波器
技术领域
本发明涉及微波技术领域，具体涉及一种双频带紧凑型高带外抑制滤波器。
背景技术
带通滤波器是指能通过某一频率范围内的频率分量、但将其他范围的频率分量衰减到极低水平的滤波器。随着无线通信系统的快速发展，对于双频滤波器的需求也在逐步增加。
一个理想的带通滤波器应该有一个完全平坦的通带，在通带内没有放大或者衰减，并且在通带之外所有频率都被完全衰减掉。同时，带通滤波器的通带和阻带的转换需要在尽可能小的频率范围完成。
而现有技术的带外抑制能力较差，并且，尺寸较大，急需改进。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种双频带紧凑型高带外抑制滤波器。
本发明解决技术问题采用的技术手段是：提供一种双频带紧凑型高带外抑制滤波器，包括层叠设置的上介质基板、第二金属层、以及下介质基板；所述第二金属层上形成有呈扇形的第一耦合缝隙；所述下介质基板的下表面设置有第一金属层以及与该第一金属层电连接的第一馈电微带线；所述下介质基板上开设有多个第一金属化通孔；所述第一金属层呈第一等腰三角形状，该多个第一金属化通孔沿着该第一等腰三角形的底边上的高分布，并在其中两个相邻的第一金属化通孔之间形成第二耦合缝隙；所述上介质基板的上表面设置有第三金属层以及与该第三金属层电连接的第二馈电微带线；所述上介质基板上开设有多个第二金属化通孔，所述第三金属层呈第二等腰三角形状，该多个第二金属化通孔沿着该第二等腰三角形的底边上的高分布，并在其中相邻两个第二金属化通孔之间形成第三耦合缝隙；所述第一金属层、第二金属层以及该多个第一金属化通孔围成位于该多个第一金属化通孔一侧的第一八分之一模谐振腔以及位于该多个第一金属化通孔的另一侧的第二八分之一模谐振腔；所述第三金属层、第二金属层以及该多个第二金属化通孔围 成位于该多个第二金属化通孔一侧的第三八分之一模谐振腔以及位于该多个第二金属化通孔另一侧第四八分之一模谐振腔；
该第二耦合缝隙用于将所述第一八分之一模谐振腔以及第二八分之一模谐振腔耦合连接，该第三耦合缝隙用于将第三八分之一模谐振腔以及第四八分之一模谐振腔耦合连接，该第一耦合缝隙用于将该第一八分之一模谐振腔以及第四八分之一模谐振腔耦合连接。
在本发明所述的双频带紧凑型高带外抑制滤波器中，所述第一八分之一模谐振腔与所述第四八分之一模谐振腔尺寸相同且在第二金属层上的投影重合；所述第二八分之一模谐振腔与所述第三八分之一模谐振腔尺寸相同且在第二金属层上的投影重合。
在本发明所述的双频带紧凑型高带外抑制滤波器中，所述第一八分之一模谐振腔与所述第四八分之一模谐振腔用于形成通带，所述第二八分之一模谐振腔与所述第三八分之一模谐振腔用于形成阻带。
在本发明所述的双频带紧凑型高带外抑制滤波器中，所述第一耦合缝隙的半径为7.25mm，弧度为45度。
在本发明所述的双频带紧凑型高带外抑制滤波器中，所述第二耦合缝隙以及第三耦合缝隙的宽度均为7mm。
实施本发明具有以下有益效果：由于本发明中的谐振腔均工作在八分之一模式，所占面积只有传统谐振器的八分之一，使得整个滤波器所占面积极小。同时由于第一馈电微带线和第二馈电微带线通过扇型的第一耦合缝隙形成“源-负载”耦合，使得本发明提供的滤波器可以在通带的每一侧都产生一个传输零点，带外抑制性能得到很大提高。
附图说明
图1是本发明一优选实施例中的双频带紧凑型高带外抑制滤波器的侧面结构示意图。
图2是本发明图1所示实施例中的双频带紧凑型高带外抑制滤波器的分解结构示意图。
图3是本发明图1所示实施例中的双频带紧凑型高带外抑制滤波器的透视结构示意图。
图4是本发明图1所示实施实例的S参数仿真与测试结果。
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的首选实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容更加透彻全面。
需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
本发明提供了一种双频带紧凑型高带外抑制滤波器。
同时参照图1，图2及图3，在本实施例中，该一种双频带紧凑型高带外抑制滤波器，包括层叠设置的上介质基板5、第二金属层2、以及下介质基板4；所述下介质基板4的下表面设置有第一金属层1以及与该第一金属层1电连接的第一馈电微带线22；所述上介质基板5的上表面设置有第三金属层3以及与该第三金属层3电连接的第二馈电微带线23。其中，下介质基板4以及上介质基板5均采用Rogers RO3010材料制成，并且下介质基板4与上介质基板5的厚度均为0.635mm，第一金属化通孔19以及第二金属化通孔20的直径均为0.6mm。
其中，所述第二金属层2上形成有呈扇形的第一耦合缝隙21；所述下介质基板4上开设有多个第一金属化通孔19；所述第一金属层1呈第一等腰三 角形状，该多个第一金属化19通孔沿着该第一等腰三角形的底边上的高分布，并在其中两个相邻的第一金属化通孔19之间形成第二耦合缝隙24；所述上介质基板5上开设有多个第二金属化通孔20，所述第三金属层3呈第二等腰三角形状，该多个第二金属化通孔20沿着该第二等腰三角形的底边上的高分布，并在其中相邻两个第二金属化通孔20之间形成第三耦合缝隙25；所述第一金属层1、第二金属层2以及该多个第一金属化通孔19围成位于该多个第一金属化通孔19一侧的第一八分之一模谐振腔15以及位于该多个第一金属化通孔19的另一侧的第二八分之一模谐振腔16；所述第三金属层3、第二金属层2以及该多个第二金属化通孔20围成位于该多个第二金属化通孔20一侧的第三八分之一模谐振腔17以及位于该多个第二金属化通孔20另一侧第四八分之一模谐振腔18。
该第二耦合缝隙24用于将所述第一八分之一模谐振腔15以及第二八分之一模谐振腔16耦合连接，该第三耦合缝隙25用于将第三八分之一模谐振腔17以及第四八分之一模谐振腔18耦合连接，该第一耦合缝隙21用于将该第一八分之一模谐振腔15以及第四八分之一模谐振腔18耦合连接。
具体地，所述第一八分之一模谐振腔15与所述第四八分之一模谐振腔18尺寸相同且在第二金属层2上的投影重合；所述第二八分之一模谐振腔16与所述第三八分之一模谐振腔17尺寸相同且在第二金属层2上的投影重合。所述第一八分之一模谐振腔15与所述第四八分之一模谐振腔18用于形成通带，所述第二八分之一模谐振腔16与所述第三八分之一模谐振腔17用于形成阻带。
其中，第一耦合缝隙21的半径为7.25mm，弧度为45度。第二耦合缝隙24以及第三耦合缝隙25的宽度均为7mm。第一等腰三角形的第一腰6和第二腰7以及所述第二等腰三角形的第三腰11以及第四腰12的长均为15.24mm，第一等腰三角形的第一底边8以及第二等腰三角形的第二底边13的长为均14mm。
该第一馈电微带线22以及第二馈电微带线23的宽度均为0.58mm，他们在第二金属层2上的投影所成的第一夹角10的角度为90度。
在本发明提供的双频带紧凑型高带外抑制滤波器中，由于本发明中的谐振腔均工作在八分之一模式，所占面积只有传统谐振器的八分之一，使得整 个滤波器所占面积极小。同时由于第一馈电微带线和第二馈电微带线通过扇型的第一耦合缝隙形成“源-负载”耦合，使得本发明提供的双频带紧凑型高带外抑制滤波器器可以在通带的每一侧都产生一个传输零点，带外抑制性能得到很大提高。
可以理解地，本实施例中所涉及的各个尺寸参数只是一种优选实施方式下的情况，其不应该作为限制本发明保护范围的条件，其各个尺寸参数可以根据实际需要进行对应的变换。
图4为本发明的一个上述实施例的S参数仿真与测试结果，可以看到该双频带紧凑型高带外抑制滤波器可以同时工作在中心频率为2.7GHz和3.2GHz的两个期望频带内，频带宽度分别为210MHz和200MHz。同时，两个频带的左右两侧分别有一个传输零点，使得所发明的滤波器具有较高的带外抑制性能。
以上仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (5)

1.一种双频带紧凑型高带外抑制滤波器，其特征在于，包括层叠设置的上介质基板、第二金属层、以及下介质基板；所述第二金属层上形成有呈扇形的第一耦合缝隙；所述下介质基板的下表面设置有第一金属层以及与该第一金属层电连接的第一馈电微带线；所述下介质基板上开设有多个第一金属化通孔；所述第一金属层呈第一等腰三角形状，该多个第一金属化通孔沿着该第一等腰三角形的底边上的高分布，并在其中两个相邻的第一金属化通孔之间形成第二耦合缝隙；所述上介质基板的上表面设置有第三金属层以及与该第三金属层电连接的第二馈电微带线；所述上介质基板上开设有多个第二金属化通孔，所述第三金属层呈第二等腰三角形状，该多个第二金属化通孔沿着该第二等腰三角形的底边上的高分布，并在其中相邻两个第二金属化通孔之间形成第三耦合缝隙；所述第一金属层、第二金属层以及该多个第一金属化通孔围成位于该多个第一金属化通孔一侧的第一八分之一模谐振腔以及位于该多个第一金属化通孔的另一侧的第二八分之一模谐振腔；所述第三金属层、第二金属层以及该多个第二金属化通孔围成位于该多个第二金属化通孔一侧的第三八分之一模谐振腔以及位于该多个第二金属化通孔另一侧第四八分之一模谐振腔；
该第二耦合缝隙用于将所述第一八分之一模谐振腔以及第二八分之一模谐振腔耦合连接，该第三耦合缝隙用于将第三八分之一模谐振腔以及第四八分之一模谐振腔耦合连接，该第一耦合缝隙用于将该第一八分之一模谐振腔以及第四八分之一模谐振腔耦合连接。
2.根据权利要求1所述的双频带紧凑型高带外抑制滤波器，其特征在于，所述第一八分之一模谐振腔与所述第四八分之一模谐振腔尺寸相同且在第二金属层上的投影重合；所述第二八分之一模谐振腔与所述第三八分之一模谐振腔尺寸相同且在第二金属层上的投影重合。
3.如权利要求1所述的双频带紧凑型高带外抑制滤波器，其特征在于，所述第一八分之一模谐振腔与所述第四八分之一模谐振腔用于形成通带，所述第二八分之一模谐振腔与所述第三八分之一模谐振腔用于形成阻带。
4.如权利要求1所述的双频带紧凑型高带外抑制滤波器，其特征在于，所述第一耦合缝隙的半径为7.25mm，弧度为45度。
5.如权利要求1所述的双频带紧凑型高带外抑制滤波器，其特征在于，所述第二耦合缝隙以及第三耦合缝隙的宽度均为7mm。
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