CN107732382A - 一种Ku波段滤波器 - Google Patents

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张杭鸿
栗远波
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    • 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

本发明提供了一种Ku波段滤波器，包括了输入端、输出端和多阶发夹型耦合微带线；多阶发夹型耦合微带线包括若干U型微带线，输入端通过接插件连接在第一阶U型微带线前设置的一段开路微带线上，输出端通过接插件连接在最后一阶U型微带线后设置的一段开路微带线上，相邻的U型微带线开口方向相反，输入端、输出端和多阶发夹型耦合微带线关于中间的U型微带线对称设置，各U型微带线之间的间隙不完全相同。

Description

一种Ku波段滤波器
技术领域
本发明涉及一种通信技术，特别是一种Ku波段滤波器。
背景技术
随着无线通信的迅猛发展，频率资源的日益紧张，作为分离有用和无用信号的微波滤波器成为通信系统中的重要部件，其性能的优劣直接影响整个通信系统的质量。现在，微波滤波器已被广泛应用于微波、毫米波通信、微波导航、制导、遥测遥控、卫星通信以及军事电子对抗等多种领域，并对微波滤波器的要求也越来越高。Ku波段的滤波器主要有平面结构和波导结构两种。由微带线这种平面传输线结构构成的平面结构滤波器具有容易与有源器件集成、尺寸小等优点。近年来，随着毫米波技术的迅猛发展，组件小型化的趋势越来越明显，对工作在毫米波频段的滤波器提出了越来越高的要求。研究一种便于集成、体积又小、又具备较好的滤波器性能的新型滤波器，是现有毫米波技术发展急需解决的技术难题之一。
发明内容
本发明的目的在于提供一种Ku波段滤波器，通过设置的多阶发夹型耦合微带线以实现较好的频率选择，且具有较高的带外抑制性能。
一种Ku波段滤波器，包括了输入端、输出端和多阶发夹型耦合微带线；其中多阶发夹型耦合微带线包括若干U型微带线，输入端通过接插件连接在第一阶U型微带线前设置的一段开路微带线上，输出端通过接插件连接在最后一阶U型微带线后设置的一段开路微带线上，相邻的U型微带线开口方向相反，输入端、输出端和多阶发夹型耦合微带线关于中间的U型微带线对称设置，各U型微带线之间的间隙不完全相同。
采用上述滤波器，每一阶U型微带线包括平行的第一微带线、第三微带线，以及与第一、第三微带线垂直连接的第二微带线；多阶发夹型耦合微带线中除第一阶和最后阶的U型微带线外，其余微带线尺寸相同且第一微带线和第三微带线长度相同，第一阶U型微带线的第一微带线的长度小于第三微带线的长度，最后一阶U型微带线的第三微带线的长度小于第一微带线的长度，第一阶U型微带线的第三微带线的长度、最后一阶U型微带线的第一微带线的长度与其他阶U型微带线的第一微带线长度相同，第一阶U型微带线、最后一阶U型微带线的第二微带线的边缘沿第二微带线延伸方向对称设置一台阶，第一阶U型微带线上靠近第一微带线的第二微带线的宽度与第一微带线的宽度相同且大于靠近第三微带线的第二微带线的宽度，靠近第三微带线的第二微带线的宽度与第三微带线宽度相同最后一阶U型微带线上靠近第三微带线的第二微带线的宽度与第三微带线的宽度相同且大于靠近第一微带线的第二微带线的宽度，靠近第一微带线的第二微带线的宽度与第一微带线宽度相同，除第一阶和最后一阶U型微带线外的其他U型微带线的宽度与第一U型微带线的第三微带线、最后一阶U型微带线的第一微带线的宽度相同，除第一阶和最后一阶U型微带线外的其他U型微带线的第一微带线和第三微带线的端部与相邻U型微带线的第二微带线的内侧边缘齐平，与第一阶U型微带线相邻的第二阶U型微带线的第一微带线端部与第一阶U型微带线上靠近第三微带线的第二微带线内侧边缘齐平，开路微带线的宽度相同。
本发明滤波器在通带范围为13.51GHz-14.65GHz。滤波器带外抑制在偏离通道0.65GHz处大于40dB。带内驻波比均优于1.2。具有良好的频率选择性，结构简单、加工方便、体积紧凑、便于PCB电路集成。
下面结合说明书附图对本发明做进一步描述。
附图说明
图1是本发明的滤波器示意图。
图2是本发明的滤波器smith圆图。
图3是本发明的滤波器仿真结果图。
具体实施方式
结合图1，一种Ku波段滤波器，包括了输入端、输出端和多阶发夹型耦合微带线；其中多阶发夹型耦合微带线包括若干U型微带线，输入端通过接插件连接在第一阶U型微带线前设置的一段开路微带线上，输出端通过接插件连接在最后一阶U型微带线后设置的一段开路微带线上，相邻的U型微带线开口方向相反，输入端、输出端和多阶发夹型耦合微带线关于中间的U型微带线对称设置，各U型微带线之间的间隙不完全相同。
每一阶U型微带线包括平行的第一微带线、第三微带线，以及与第一、第三微带线垂直连接的第二微带线；多阶发夹型耦合微带线中除第一阶和最后阶的U型微带线外，其余微带线尺寸相同且第一微带线和第三微带线长度相同，第一阶U型微带线的第一微带线的长度小于第三微带线的长度，最后一阶U型微带线的第三微带线的长度小于第一微带线的长度，第一阶U型微带线的第三微带线的长度、最后一阶U型微带线的第一微带线的长度与其他阶U型微带线的第一微带线长度相同，第一阶U型微带线、最后一阶U型微带线的第二微带线的边缘沿第二微带线延伸方向对称设置一台阶，第一阶U型微带线上靠近第一微带线的第二微带线的宽度与第一微带线的宽度相同且大于靠近第三微带线的第二微带线的宽度，靠近第三微带线的第二微带线的宽度与第三微带线宽度相同最后一阶U型微带线上靠近第三微带线的第二微带线的宽度与第三微带线的宽度相同且大于靠近第一微带线的第二微带线的宽度，靠近第一微带线的第二微带线的宽度与第一微带线宽度相同，除第一阶和最后一阶U型微带线外的其他U型微带线的宽度与第一U型微带线的第三微带线、最后一阶U型微带线的第一微带线的宽度相同，除第一阶和最后一阶U型微带线外的其他U型微带线的第一微带线和第三微带线的端部与相邻U型微带线的第二微带线的内侧边缘齐平，与第一阶U型微带线相邻的第二阶U型微带线的第一微带线端部与第一阶U型微带线上靠近第三微带线的第二微带线内侧边缘齐平，开路微带线的宽度相同。
本发明中U型微带线可以设置7阶，且第一阶U型微带线的第一微带线长度L4＝1.43mm，第一阶U型微带线的第二微带线靠近第一微带线长度L2＝0.63mm，第一阶U型微带线的第二微带线靠近第三微带线长度L3＝0.62mm，第一阶U型微带线的第三微带线长度为L5＝1.59mm，第二阶U型微带线的第二微带线长度L6＝1.23mm，第一阶U型微带线的第一微带线宽度W2＝0.23mm，第二阶U型微带线的宽度W3＝0.22mm，与输入端连接的开路微带线长度L1＝1mm且宽度W1＝0.25mm，第一阶U型微带线和第二阶U型微带线的间隙S1＝0.1mm，第二阶U型微带线和第三阶U型微带线的间隙S2＝0.24mm，第一阶U型微带线和第二阶U型微带线的间隙S3＝0.28mm。
所述的微带线使用的介质板为厚度0.254mm的Al2O3陶瓷板。以减小体积和带内插损。
如图2、3所示，本发明滤波器在通带范围为13.51GHz-14.65GHz。滤波器带外抑制在偏离通道0.65GHz处大于40dB。带内驻波比均优于1.2。具有良好的频率选择性，结构简单、加工方便、体积紧凑、便于PCB电路集成。

Claims (3)

1.一种Ku波段滤波器，其特征在于，包括了输入端、输出端和多阶发夹型耦合微带线；其中
多阶发夹型耦合微带线包括若干U型微带线，
输入端通过接插件连接在第一阶U型微带线前设置的一段开路微带线上，
输出端通过接插件连接在最后一阶U型微带线后设置的一段开路微带线上，相邻的U型微带线开口方向相反，
输入端、输出端和多阶发夹型耦合微带线关于中间的U型微带线对称设置，各U型微带线之间的间隙不完全相同。
2.根据权利要求1所述的滤波器，其特征在于，每一阶U型微带线包括平行的第一微带线、第三微带线，以及与第一、第三微带线垂直连接的第二微带线；
多阶发夹型耦合微带线中除第一阶和最后阶的U型微带线外，其余微带线尺寸相同且第一微带线和第三微带线长度相同，
第一阶U型微带线的第一微带线的长度小于第三微带线的长度，
第一阶U型微带线的第三微带线的长度、最后一阶U型微带线的第一微带线的长度与其他阶U型微带线的第一微带线长度相同，
第一阶U型微带线、最后一阶U型微带线的第二微带线的边缘沿第二微带线延伸方向对称设置一台阶，
第一阶U型微带线上靠近第一微带线的第二微带线的宽度与第一微带线的宽度相同且大于靠近第三微带线的第二微带线的宽度，靠近第三微带线的第二微带线的宽度与第三微带线宽度相同
除第一阶和最后一阶U型微带线外的其他U型微带线的宽度与第一U型微带线的第三微带线、最后一阶U型微带线的第一微带线的宽度相同，
除第一阶和最后一阶U型微带线外的其他U型微带线的第一微带线和第三微带线的端部与相邻U型微带线的第二微带线的内侧边缘齐平，
与第一阶U型微带线相邻的第二阶U型微带线的第一微带线端部与第一阶U型微带线上靠近第三微带线的第二微带线内侧边缘齐平，
开路微带线的宽度相同。
3.根据权利要求2所述的滤波器，其特征在于，U型微带线共7阶，且
第一阶U型微带线的第一微带线长度L4＝1.43mm，
第一阶U型微带线的第二微带线靠近第一微带线长度L2＝0.63mm，
第一阶U型微带线的第二微带线靠近第三微带线长度L3＝0.62mm，
第一阶U型微带线的第三微带线长度为L5＝1.59mm，
第二阶U型微带线的第二微带线长度L6＝1.23mm，
第一阶U型微带线的第一微带线宽度W2＝0.23mm，
第二阶U型微带线的宽度W3＝0.22mm，
与输入端连接的开路微带线长度L1＝1mm且宽度W1＝0.25mm，
第一阶U型微带线和第二阶U型微带线的间隙S1＝0.1mm，
第二阶U型微带线和第三阶U型微带线的间隙S2＝0.24mm，
第一阶U型微带线和第二阶U型微带线的间隙S3＝0.28mm。
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