CN107591597A - 基于开口环谐振器的卫星通信用ku波段滤波器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种基于开口环谐振器的卫星通信用KU波段滤波器，包括满覆于矩形介质基板(6)下表面的金属接地板(7)和贴覆于介质基板(6)上表面的输入端口馈线(1)、输出端口馈线(2)和多个开口环谐振器(31、32、41、42、51、52)；所述输入端口馈线(1)的输入端口位于介质基板(6)的一个短边上，其输出端与第一开口环谐振器(31)相连，输出端口馈线(2)的输出端口位于介质基板(6)的另一个短边上，其输入端与第二开口环谐振器(32)相连。本发明的卫星通信用KU波段滤波器，结构简单、选择性好、带外抑制高。
Description
技术领域
本发明涉及微波无源器件技术领域，特别是一种结构简单、选择性好、带外抑制高的基于开口环谐振器的卫星通信用KU波段滤波器。
背景技术
滤波器是一个独立的微波无源器件。在功能上，它能够有效滤除或者选取电路中的特定频率，即能够实现选频和滤波的作用。高性能的滤波器能够有效减小系统的尺寸，有利于实现无线通信系统的低成本、高性能、小型化。
近年来，随着模块结构单元(Modular Building Block,MBB)和单片微波集成电路(Monolithic Microwave Integrated Circuit,MMIC)的发展，滤波器的低成本、高集成度、小型化成为业界的研究热点。
2016年，Shweta Upadhyay和Chaitali Panchal在IEEE WiSPNET2016conference. 上发表“Development of Narrowband Microwave Bandpass Filterfor Ku Band”一文，提出利用腔体来设计新型微波滤波器。这种方法所设计的滤波器带内插入损耗特别小，但带宽相对较窄，带外抑制有待提高。且腔体滤波器结构复杂，加工制作成本相对较高。
总的来说，现有技术存在的问题是：卫星通信用KU波段滤波器的结构复杂，选择性差，带外抑制低。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于开口环谐振器的卫星通信用KU波段滤波器，结构简单、选择性好、带外抑制高。
实现本发明目的的技术解决方案为：
一种基于开口环谐振器的卫星通信用KU波段滤波器，包括满覆于矩形介质基板6下表面的金属接地板7和贴覆于介质基板6上表面的输入端口馈线1、输出端口馈线2 和多个开口环谐振器31、32、41、42、51、52；所述输入端口馈线1的输入端口位于介质基板6的一个短边上，其输出端与第一开口环谐振器31相连，输出端口馈线2的输出端口位于介质基板6的另一个短边上，其输入端与第二开口环谐振器32；所述第三开口环谐振器41、第四开口环谐振器42并列于第一开口环谐振器31与第二开口环谐振器 32之间，所述第五开口环谐振器51并列于第三开口环谐振器41与介质基板6的一个宽边之间，所述第六开口环谐振器52并列于第四开口环谐振器42与介质基板6的一个宽边之间；所述输入端口馈线1与输出端口馈线2、第一开口环谐振器31与第二开口环谐振器32、第三开口环谐振器41与第四开口环谐振器42、第五开口环谐振器51与第六开口环谐振器52均关于介质基板6的长边中线对称分布。
本发明与现有技术相比，其显著优点为：
1、选择性好：通过分别在通带上下两频段引入零点，提高了滤波器的选择性。
2、带外抑制高：利用耦合环本身特性和在高频额外产生额一个零点，提高了带外抑制。
3、结构简单、紧凑，容易加工：基于印制电路板制造工艺对电路基板正面的金属面进行加工就能形成所需的金属图案，尺寸小，结构紧凑，较腔体滤波器结构在加工和制造上有很大的优势。
附图说明
图1是本发明卫星通信用KU波段滤波器的立体结构示意图。
图2是图1的俯视图。
图3是实施例的结构尺寸示意图。
图4是实施例的S11、S21参数仿真图。
图中，介质基板6，金属接地板7；
输入端口馈线1，直线形状的输入端50欧姆微带线导带11；输出端口馈线2，直线形状的输出端50欧姆微带线导带21；
第一开口环谐振器31，第二开口环谐振器32，
第三开口环谐振器41，第四开口环谐振器42，
第五开口环谐振器51，第六开口环谐振器52。
具体实施方式
如图1、2所示，本发明基于开口环谐振器的卫星通信用KU波段滤波器，包括满覆于矩形介质基板6下表面的金属接地板7和贴覆于介质基板6上表面的输入端口馈线 1、输出端口馈线2和多个开口环谐振器31、32、41、42、51、52；
所述输入端口馈线1的输入端口位于介质基板6的一个短边上，其输出端与第一开口环谐振器31相连，输出端口馈线2的输出端口位于介质基板6的另一个短边上，其输入端与第二开口环谐振器32；
所述第三开口环谐振器41、第四开口环谐振器42并列于第一开口环谐振器31与第二开口环谐振器32之间，所述第五开口环谐振器51并列于第三开口环谐振器41与介质基板6的一个宽边之间，所述第六开口环谐振器52并列于第四开口环谐振器42与介质基板6的一个宽边之间；
所述输入端口馈线1与输出端口馈线2、第一开口环谐振器31与第二开口环谐振器32、第三开口环谐振器41与第四开口环谐振器42、第五开口环谐振器51与第六开口环谐振器52均关于介质基板6的长边中线对称分布。
优选地，所述多个开口环谐振器31、32、41、42、51、52大小、形状完全相同。
优选地，所述第一开口环谐振器31为弯折成“口”字型的二分之一波长终端开路微带谐振器。
由于多个开口环谐振器31、32、41、42、51、52大小、形状完全相同，所以其它各开口环谐振器32、41、42、51、52也是弯折成“口”字型的二分之一波长终端开路微带谐振器。
所述第五开口环谐振器51与输入端口馈线1分别位于第一开口环谐振器31的两侧，第六开口环谐振器52与输出端口馈线2分别位于第二开口环谐振器32的两侧。
也就是说，所述的六个完全相同的开口环谐振器呈两个平行放置的“品”字型分布，上面有两个，下面有四个，整个结构关于介质基板6的长边中线对称布置。
所述输入端口馈线1为50欧姆微带线导带11；所述输出端口馈线2为50欧姆微带线导带21。
为拓宽滤波器的带宽，利用多个模式来设计滤波器，所述第一开口环谐振器31与第三开口环谐振器41采用电磁混合耦合激励起谐振模式；第三开口环谐振器41与第四开口环谐振器42之间采用电偶合激励起谐振模式；第五开口环谐振器51与第六开口环谐振器52之间采用磁耦合激励起谐振模式；第三开口环谐振器41与第五开口环谐振器51 之间采用电磁混合耦合激励起谐振模式。
所述输入端口馈线1与输出端口馈线2形状、尺寸相同。
优选地，所述介质基板6的相对介电常数为3.55，厚度为0.508mm。
本发明的工作过程为：
如图2所示，所述的输入端口馈线1馈入的信号经第一开口环谐振器31，与第一开口环谐振器32、第三开口环谐振器41、第四开口环谐振器42、第五开口环谐振器51、第六开口环谐振器52之间相互的电耦合，磁耦合，电磁混合耦合，激励起这几个二分之一波长终端开路的微带谐振器的谐振模式，实现滤波特性并拓宽带宽；同时，由几个谐振器带来的带外零点能够提高该滤波器的选择性和带外抑制。
最后，通过输出端50欧姆微带线导带21使得信号馈出。
优选地，所述介质基板6的相对介电常数为3.55，厚度为0.508mm。
本发明基于二分之一波长终端开路谐振器、利用六个谐振器之间的电磁耦合实现滤波响应，在制造上通过印制电路板制造工艺对电路基板正面金属面进行加工腐蚀从而形成所需的金属图案。
下面结合具体实施例对本发明作进一步详细描述。
实施例1
卫星通信用KU波段滤波器的立体结构如图1所示，俯视图如图2所示，有关尺寸规格如图3所示。所采用的介质基板6相对介电常数为3.55，厚度为0.508mm，损耗角正切为0.0035。结合图3，KU波段滤波器各种尺寸如下：L1＝5.065mm,W1＝1.16mm， L2＝1.785mm，W2＝0.385mm，L3＝1.4mm，L4＝2.185mm,g1＝0.2mm，g2＝0.4mm，g3＝1.1 mm，g4＝0.9mm，g5＝0.8mm，KU波段滤波器的整体面积为20×13mm，对应的导波长尺寸为1.79λg×1.16λg，其中λg为通带中心频率对应的导波波长。
本实例的卫星通信用KU波段滤波器是在电磁仿真软件HFSS.13中建模仿真的。图4是本实例中卫星通信用KU波段滤波器的S参数仿真图，从图4可以看出，该卫星通信用KU波段滤波器的通带中心频率为12.25GHz，相对带宽为3.5％，通带内插入损耗低于1.7dB。带外阻带低频可抑制到12GHz，高频可以抑制到16GHz。
综上所述，本发明卫星通信用KU波段滤波器，实现了插入损耗小，选择性好，带外抑制高的特点，非常适用于现代无线通信系统。
Claims (8)
1.一种基于开口环谐振器的卫星通信用KU波段滤波器，其特征在于：
包括满覆于矩形介质基板(6)下表面的金属接地板(7)和贴覆于介质基板(6)上表面的输入端口馈线(1)、输出端口馈线(2)和多个开口环谐振器(31、32、41、42、51、52)；
所述输入端口馈线(1)的输入端口位于介质基板(6)的一个短边上，其输出端与第一开口环谐振器(31)相连，输出端口馈线(2)的输出端口位于介质基板(6)的另一个短边上，其输入端与第二开口环谐振器(32)；
所述第三开口环谐振器(41)、第四开口环谐振器(42)并列于第一开口环谐振器(31)与第二开口环谐振器(32)之间，所述第五开口环谐振器(51)并列于第三开口环谐振器(41)与介质基板(6)的一个宽边之间，所述第六开口环谐振器(52)并列于第四开口环谐振器(42)与介质基板(6)的一个宽边之间；
所述输入端口馈线(1)与输出端口馈线(2)、第一开口环谐振器(31)与第二开口环谐振器(32)、第三开口环谐振器(41)与第四开口环谐振器(42)、第五开口环谐振器(51)与第六开口环谐振器(52)均关于介质基板(6)的长边中线对称分布。
2.根据权利要求1所述的卫星通信用KU波段滤波器，其特征在于：
所述多个开口环谐振器(31、32、41、42、51、52)大小、形状完全相同。
3.根据权利要求2所述的卫星通信用KU波段滤波器，其特征在于：
所述第一开口环谐振器(31)为弯折成“口”字型的二分之一波长终端开路微带谐振器(311)。
4.根据权利要求1至3之一所述的卫星通信用KU波段滤波器，其特征在于：
所述第五开口环谐振器(51)与输入端口馈线(1)分别位于第一开口环谐振器(31)的两侧，第六开口环谐振器(52)与输出端口馈线(2)分别位于第二开口环谐振器(32)的两侧。
5.根据权利要求1所述的卫星通信用KU波段滤波器，其特征在于：
所述输入端口馈线(1)为50欧姆微带线导带(11)；所述输出端口馈线(2)为50欧姆微带线导带(21)。
6.根据权利要求1所述的卫星通信用KU波段滤波器，其特征在于：
所述第一开口环谐振器(31)与第三开口环谐振器(41)采用电磁混合耦合激励起谐振模式；第三开口环谐振器(41)与第四开口环谐振器(42)之间采用电偶合激励起谐振模式；第五开口环谐振器(51)与第六开口环谐振器(52)之间采用磁耦合激励起谐振模式；第三开口环谐振器(41)与第五开口环谐振器(51)之间采用电磁混合耦合激励起谐振模式。
7.根据权利要求1所述的卫星通信用KU波段滤波器，其特征在于：
所述输入端口馈线(1)与输出端口馈线(2)形状、尺寸相同。
8.根据权利要求1所述的卫星通信用KU波段滤波器，其特征在于：
所述介质基板(6)的相对介电常数为3.55，厚度为0.508mm。
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| CN (1) | CN107591597A (zh) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111613856A (zh) * | 2020-05-25 | 2020-09-01 | 南京师范大学 | 一种采用双层圆形贴片的双通带平衡滤波器 |
| US11152975B2 (en) | 2019-10-16 | 2021-10-19 | Analog Devices International Unlimited Company | High frequency galvanic isolators |
| US11711894B1 (en) | 2022-02-03 | 2023-07-25 | Analog Devices International Unlimited Company | Capacitively coupled resonators for high frequency galvanic isolators |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105762446A (zh) * | 2016-04-19 | 2016-07-13 | 戴永胜 | 一种k波段开口环形带状线结构的双工器 |
| CN106785259A (zh) * | 2016-11-30 | 2017-05-31 | 中国电子科技集团公司第二十九研究所 | 一种微带交叉耦合滤波器 |
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Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105762446A (zh) * | 2016-04-19 | 2016-07-13 | 戴永胜 | 一种k波段开口环形带状线结构的双工器 |
| CN106785259A (zh) * | 2016-11-30 | 2017-05-31 | 中国电子科技集团公司第二十九研究所 | 一种微带交叉耦合滤波器 |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| JING-JING SHI，ET AL: "A design of Ku-band slow-wave bandpass filter", 《2010 INTERNATIONAL CONFERENCE ON MICROWAVE AND MILLIMETER WAVE TECHNOLOGY》 * |
| 周围: "基于LTCC技术的微型高性能微带带通滤波器的研究与设计", 《中国优秀硕士学位论文全文数据库》 * |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US11152975B2 (en) | 2019-10-16 | 2021-10-19 | Analog Devices International Unlimited Company | High frequency galvanic isolators |
| CN111613856A (zh) * | 2020-05-25 | 2020-09-01 | 南京师范大学 | 一种采用双层圆形贴片的双通带平衡滤波器 |
| US11711894B1 (en) | 2022-02-03 | 2023-07-25 | Analog Devices International Unlimited Company | Capacitively coupled resonators for high frequency galvanic isolators |
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