CN205194819U - 具有高带外抑制性能的带状线带通滤波器 - Google Patents

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李坤
周钰鑫
屈德新
钟兴建
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Abstract

本实用新型公开了一种具有高带外抑制性能的带状线带通滤波器，包括上层介质板和底层介质板，上层介质板和底层介质板之间从左到右依次设置有第一谐振器、第二谐振器、第三谐振器、第四谐振器和第五谐振器，五个谐振器均为U型谐振器，第一谐振器和第五谐振器分别接第一信号线和第二信号线；第一信号线和第二信号线分别与第一微带线和第二微带线相连，且第一信号线、第二信号线、第一微带线和第二微带线的特征阻抗相等。本实用新型通过微带线与带状线进行阻抗变换然后直接相接，既能提高带通滤波器的带外抑制性能，又具有易集成、小型化的优点。

Description

具有高带外抑制性能的带状线带通滤波器
技术领域
本实用新型涉及一种带通滤波器，特别是一种具有高带外抑制性能的带状线带通滤波器。
背景技术
微波滤波器作为广泛使用的无源器件之一，在微波射频电路与系统中起着关键的作用。近年来，移动通信、卫星通信等技术的不断发展对射频收发端提出了更高的要求。为减小带外干扰信号的影响，具有高带外抑制性能的带通滤波器越来越受到重视。
现有的带通滤波器大多通过微带线结构实现，其缺点就是带外抑制性能较差。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种具有高带外抑制性能的带状线带通滤波器。
实现本实用新型目的的技术方案为：一种基于发夹型谐振器的高带外抑制带状线带通滤波器，包括上层介质板和底层介质板，上层介质板和底层介质板之间从左到右依次设置有第一谐振器、第二谐振器、第三谐振器、第四谐振器和第五谐振器，五个谐振器均为U型谐振器，第一谐振器和第五谐振器分别接第一信号线和第二信号线；
第一信号线和第二信号线分别与第一微带线和第二微带线相连，且第一信号线、第二信号线、第一微带线和第二微带线的特征阻抗相等。
与现有技术相比，本实用新型的显著优点为：
本实用新型通过微带线与带状线进行阻抗变换然后直接相接，既能提高带通滤波器的带外抑制性能，又具有易集成、小型化等优点。
附图说明
图1为本实用新型具有高带外抑制的带状线带通滤波器的结构示意图。
图2为本实用新型基于U型谐振器的带通滤波器的电路图。
图3为本实用新型第一～第四谐振器的结构示意图。
图4为第一谐振器与第一信号线连接示意图。
图5为第五谐振器与第二信号线连接示意图。
图6为第一信号线与第一微带线连接示意图。
图7为本实用新型实施例的S参数仿真结果图。
具体实施方式
结合附图1、2，本实用新型的一种具有高带外抑制性能的带状线带通滤波器，包括上层介质板和底层介质板，上层介质板和底层介质板之间从左到右依次设置有第一谐振器、第二谐振器、第三谐振器、第四谐振器和第五谐振器，五个谐振器均为U型谐振器，第一谐振器和第五谐振器分别接第一信号线和第二信号线；
第一信号线和第二信号线分别与第一微带线和第二微带线相连，且第一信号线、第二信号线、第一微带线和第二微带线的特征阻抗相等。
上层介质板和底层介质板重叠部分的两侧设置有相互平行的金属通孔，两根信号线与对应微带线连接处两侧的底层介质板上设置有金属通孔。
每个谐振器的总长度均为c0＝λ0/(2·εreff)，其中λ0为带通滤波器的波导波长，εreff为相对介电常数；第一～第四谐振器的侧壁长度为λ0/4，第五谐振器的左壁长度与右壁长度不等，用于改变传输零点的位置，从而使通带两侧各有传输零点，提高带外抑制；第一谐振器和第五谐振器的开路枝节长度其中c为光速，f1为选定的传输零点对应的频率。
第一信号线的抽头点至第一谐振器连接部中点的距离为第二信号线的抽头点至第五谐振器连接部中点的距离t2由设定的传输零点的位置计算确定；其中，L0＝λ0/4，R为外接源电阻，Q0为搭接馈电的谐振器的外部品质因数，Z0为谐振器传输线的特性阻抗。
下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明。
实施例
本实施例设计了一个通带为12.25GHz—12.75GHz的Ku波段带通滤波器。
结合图3，第一谐振器～第四谐振器尺寸相同，左右两臂长度L1＝2.8mm,左右两臂宽度W1＝0.3mm,中间连接部长度L2＝1.1mm,中间连接部宽度W2＝0.4mm。
结合图4、图5，第五谐振器与第一谐振器的不同之处为左右两臂长度不等，左臂长L1’＝2.6mm,右臂长L2’＝3.0mm。
图2中谐振器间的耦合间隙s12＝s45＝0.2mm，s23＝s34＝0.3mm，谐振器间的相对高度位置差t1＝t4＝0.3mm，t2＝t3＝0.2mm。
第一信号线抽头点位置位于第一谐振器连接部中点左侧，其距离为d1＝0.65mm，第一信号线的线宽Wt＝0.6mm，第二信号线抽头点位置位于第五谐振器连接部中点左侧，其距离为d2＝0.55mm，弯折后第二信号线与第五谐振器连接部的距离为h1＝0.3mm，第二信号线的线宽Wt＝0.6mm。
结合图6，第一微带线、第二微带线的特性阻抗与第一信号线、第二信号线的特性阻抗均为50欧姆，第一微带线、第二微带线的线宽为Wt1＝1.1mm。
两排金属通孔的孔径为0.3mm，孔间距为0.8mm。
结合图7，图中S11为反射系数，S21为传输系数，从仿真结果看，通带的插损大约为3dB，回波损耗大于15dB，在通带附近12.50±0.5GHz处抑制可达30dB，在下边带11.6GHz以下至少抑制50dB，上边带13.4GHz以上至少抑制50dB，从图中可以看出带外抑制性能优越，对于高频窄带带通滤波器，良好的带外抑制是十分重要的。

Claims (3)

1.一种具有高带外抑制性能的带状线带通滤波器，其特征在于，包括上层介质板和底层介质板，上层介质板和底层介质板之间从左到右依次设置有第一谐振器、第二谐振器、第三谐振器、第四谐振器和第五谐振器，五个谐振器均为U型谐振器，第一谐振器和第五谐振器分别接第一信号线和第二信号线；
第一信号线和第二信号线分别与第一微带线和第二微带线相连，且第一信号线、第二信号线、第一微带线和第二微带线的特征阻抗相等。
2.根据权利要求1所述的具有高带外抑制性能的带状线带通滤波器，其特征在于，上层介质板和底层介质板重叠部分的两侧设置有相互平行的金属通孔，两根信号线与对应微带线连接处两侧的底层介质板上设置有金属通孔。
3.根据权利要求1或2所述的具有高带外抑制性能的带状线带通滤波器，其特征在于，每个谐振器的总长度均为c0＝λ0/(2·εreff)，其中λ0为带通滤波器的波导波长，εreff为相对介电常数；第一～第四谐振器的侧壁长度为λ0/4，第五谐振器的左壁长度与右壁长度不等；第一谐振器和第五谐振器的开路枝节长度其中c为光速，f1为选定的传输零点对应的频率。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110556617A (zh) * 2019-09-05 2019-12-10 南京锐码毫米波太赫兹技术研究院有限公司 一种小型化高隔离车载射频信号分离器

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