CN206727196U - 微带交指型发夹滤波器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种微带交指型发夹滤波器，包括设于介质基板背面的接地层和设于介质基板正面的输入端、输出端和n(n为整数且≥2)个发夹型的谐振器，所述谐振器包括两个长度相等且相互平行的第一微带、连接所述两个第一微带的一端并垂直于所述两个第一微带的第二微带，在所述两个第一微带的另一端形成开口，n个谐振器、输入端和输出端排成一条直线，相邻谐振器的开口方向相反，在所述谐振器内设有直线型的微带支线，所述微带支线包括分别与所述两个第一微带连接的第一交指和第二交指；所述微带支线与所述第三微带相互平行；所述微带支线的长度小于所述第三微带的长度。本实用新型的微带交指型发夹滤波器具有明显更小的体积。

Description

微带交指型发夹滤波器

技术领域

本实用新型涉及微带滤波器技术领域，具体而言，涉及微带交指型发夹滤波器。

背景技术

微波滤波器在无线信号处理中起着十分重要的作用，它可以滤除干扰信号，通过有用的信号。在微波滤波器领域中通常使用微带线系统，其结构如图1所示，包括顶层的信号层101、中间层的介质基板2和底层的接地层103。接地层103通常由金属材料构成，可以是金属箔或者金属涂层，信号层101为微带线。

微带发夹滤波器是一种常见的微带滤波器，它包括若干个发夹型的谐振器(谐振器即是拥有特定长度且能够发生谐振的微带线)，输入端和输出端一般采用抽头结构，等效为变压器电路，进行电磁耦合。滤波器包含几个谐振器1，就为几阶滤波器，图2为四阶滤波器，相邻谐振器1间通过缝隙等效为电容，进行电磁耦合，每一个谐振器1包括两个长度相等且相互平行的第一微带11、连接所述两个第一微带11的一端并垂直于所述两个第一微带11的第二微带12，在所述两个第一微带11的另一端形成开口，从而使得每个谐振器1等效为一电感和电容并联谐振电路；微带发夹滤波器的工作原理：当输入信号频率等于谐振器1并联谐振频率时，谐振器1对地阻抗较大，有用信号主要通过主路传输到输出端口；当输入信号频率偏离谐振器1并联谐振频率时，谐振器1对地阻抗较小，大量无用信号对地形成衰减。上述微带发夹滤波器的缺点是谐振器1的尺寸较大，导致整个滤波器的尺寸较大。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于提供一种在相同谐振频率下具有比现有技术的微带发夹滤波器更小的尺寸的微带交指型发夹滤波器。

为了实现上述目的，提供了一种微带交指型发夹滤波器。该微带交指型发夹滤波器包括设于介质基板背面的接地层和设于介质基板正面的输入端、输出端和n(n为整数且≥2)个发夹型的谐振器，所述谐振器包括两个长度相等且相互平行的第一微带、连接所述两个第一微带的一端并垂直于所述两个第一微带的第二微带，在所述两个第一微带的另一端形成开口，n个谐振器排成一条直线且以该直线的中点呈中心对称分布，在所述谐振器内设有直线型的微带支线，所述微带支线包括分别与所述两个第一微带连接的第一交指和第二交指；所述微带支线与所述第三微带相互平行；所述微带支线的长度小于所述第三微带的长度。

首先，在谐振器内增加微带支线，不会改变谐振器的外部结构，因此可以直接应用于现有的微带发夹滤波器；其次，谐振器内增加的微带支线相当于增加了谐振器的长度，显著延长电流路径，减小谐振器的谐振频率，有利于微带交指型发夹滤波器的小型化。再者，在所述第一微带和第二微带上均设置微带支线，可以使谐振器具有更对称的结构，有利于调节谐振器的谐振频率，有利于滤波器的小型化。经验证，对于同一谐振频率，本实用新型的具有微带支线的发夹型谐振器的面积为传统的发夹型谐振器的面积的56％以下，因此相应的微带交指型发夹滤波器具有明显更小的体积。

进一步地，所述微带支线的长度为所述第二微带的长度的0.25-0.75倍。在相同的谐振频率下，微带支线的长度越短，所需的微带支线的个数越多，这会使谐振器的结构复杂化；而微带支线的长度越长，所需的微带支线的个数越少，但微带支线的长度过长，可能造成短路；由此，当所述微带支线的长度为所述第二微带的长度的0.25-0.75倍，可以使谐振器具有最简单的结构和最好的使用效果。

进一步地，所述第一交指的个数为A个，A≥2；所述第二交指的个数为B个，B≥2。由此，通过设置多个第一交指和多个第二交指可以进一步降低谐振器的谐振频率。

进一步地，所述第一交指和第二交指交替排列；所述微带支线呈等间距分布。由此，使谐振器的结构更加对称，更加有利于微带交指型发夹滤波器的小型化设计。

进一步地，第A个第一交指或第B个第二交指与对应的第一微带的位于开口处的端部连接。由此，可减小谐振器端部开口的大小，以降低谐振频率。

进一步地，所述A＝3，B＝4，第一微带的长度为11.6mm，第二微带的长度为8.8mm，此时，对应的谐振器的谐振频率为2.1GHz。经验证，要达到相同的谐振频率且第二微带的长度均为8.8mm时，现有的发夹型滤波器的第一微带的长度高达20.9mm，由此，本实用新型微带交指型发夹滤波器具有明显更小的尺寸。

进一步地，所述微带支线的宽度等于所述第一微带的宽度的一半。由此，更便于调节谐振器的谐振频率和滤波器的尺寸。

进一步地，靠近输入端的谐振器与所述输入端耦合连接或抽头连接；靠近输出端的谐振器与所述输出端耦合连接或抽头连接。由此，本实用新型的微带交指型发夹滤波器的谐振器的外部结构与传统的发夹型谐振器的外部结构相同，因此可以替换现有微带发夹滤波器中的谐振器，与输入/输出端耦合连接或抽头连接即可。当采用耦合连接时，通带两侧还会各产生一个衰减极点，从而提高了滤波器的带外抑制度。为了实现耦合连接，可以增设输入端微带线和输出端微带线。其中，输入端通过输入端微带线与靠近输入端的谐振器耦合连接，输入端微带线与该谐振器的一边平行并且与所述直线垂直；输出端通过输出端微带线与靠近输出端的谐振器耦合连接，输出端微带线与该谐振器的一边平行并且与所述直线垂直；所述输入端微带线和输出端微带线的结构和形状相同，并对称分布在所述直线的中垂线的两边。

可见，由于本实用新型的微带交指型发夹滤波器的谐振器内设有微带支线且并未改变谐振器的外部结构，因此可以直接应用于现有的微带发夹滤波器；其次，谐振器内增加的微带支线相当于增加了谐振器的长度，可显著延长电流路径，减小谐振器的谐振频率，有利于微带交指型发夹滤波器的小型化。再者，在所述两个第一微带上均设置微带支线，可以使谐振器具有更对称的结构，有利于调节谐振器的谐振频率，有利于微带交指型发夹滤波器的小型化。经验证，当产生的谐振频率相同，本实用新型的具有微带支线的发夹型谐振器的尺寸明显小于传统的发夹型谐振器的尺寸，当本实用新型的具有微带支线的发夹型谐振器与传统的发夹型谐振器具有相同尺寸的第一微带和第二微带时，本实用新型的具有微带支线的发夹型谐振器的谐振频率明显小于传统的发夹型谐振器的谐振频率。

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型做进一步的说明。本实用新型附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

构成本实用新型的一部分的附图用来辅助对本实用新型的理解，附图中所提供的内容及其在本实用新型中有关的说明可用于解释本实用新型，但不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1为微带线系统的结构示意图。

图2为现有技术中的微带发夹滤波器的结构示意图。

图3为本实用新型实施例1的微带交指型发夹滤波器的结构示意图。

图4为本实用新型实施例2的微带交指型发夹滤波器的结构示意图。

图5为本实用新型实施例3的微带交指型发夹滤波器的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型进行清楚、完整的说明。本领域普通技术人员在基于这些说明的情况下将能够实现本实用新型。在结合附图对本实用新型进行说明前，需要特别指出的是：

1本实用新型中在包括下述说明在内的各部分中所提供的技术方案和技术特征，在不冲突的情况下，这些技术方案和技术特征可以相互组合。

2下述说明中涉及到的本实用新型的实施例通常仅是本实用新型一部分的实施例，而不是全部的实施例。因此，基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本实用新型保护的范围。

3关于对本实用新型中术语的说明。本实用新型的说明书和权利要求书及有关的部分中的术语“第一”、“第二”等是用于区别容易引起混同的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。此外，术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。

实施例1

如图3所示的四阶微带交指型发夹滤波器，包括设于介质基板2背面的接地层103和设于介质基板2正面的输入端3、输出端4和四个发夹型的谐振器1，每个谐振器1包括两个长度相等且相互平行的第一微带11、连接所述两个第一微带11的一端并垂直于所述两个第一微带11的第二微带12，在所述两个第一微带11的另一端形成开口，四个谐振器1排成一条直线且以该直线的中点呈中心对称分布，在所述谐振器1内设有直线型的微带支线，所述微带支线包括分别与所述两个第一微带11连接的三个第一交指21和四个第二交指22，所述第一交指21和第二交指22交替排列；第四个第二交指22与对应的第一微带11的位于开口处的端部连接。

所述微带支线与所述第二微带12相互平行且呈等间距分布；所述微带支线的宽度等于所述第一微带11的宽度的一半；所述微带支线的长度小于所述第二微带12的长度且所述微带支线的长度为所述第二微带12的长度的0.75倍。

靠近输入端3的第一个谐振器1与所述输入端3抽头连接，靠近输出端4的第四个谐振器1与所述输出端4抽头连接。

经验证，在采用相同印制板材和相同的电磁场仿真软件的前提下，对于本实施例的微带交指型发夹滤波器，当谐振器1的第一微带11的长度为11.6mm，第二微带12的长度为8.8mm时，谐振器1的频率为2.1GHz；对于图2所示的四阶微带发夹滤波器，当谐振器1的第一微带11的长度为11.6mm，第二微带12的长度为8.8mm时，谐振器1的频率为3.4GHz；如果需要使图2中的谐振器1的谐振频率为2.1GHz，第二微带12的长度为8.8mm，那么需要使第一微带11的长度为20.9mm，此时，本实施例的具有微带支线的谐振器1的面积仅为图2中的谐振器1的面积的56％。以上结果说明，本实用新型的微带交指型发夹滤波器更有利于小型化。

实施例2

与实施例1相比，本实施例的微带交指型发夹滤波器具有的区别是：如图4所示，该微带交指型发夹滤波器为三阶滤波器；输入端3通过输入端微带线31与靠近输入端3的谐振器1耦合连接，输入端微带线31与该谐振器1的一边平行并且与所述直线垂直；输出端4通过输出端微带线41与靠近输出端4的谐振器1耦合连接，输出端微带线41与该谐振器1的一边平行并且与所述直线垂直；输入端微带线31和输出端微带线41的结构和形状相同，并以所述直线的中垂线为对称轴呈对称分布。

实施例3

与实施例1相比，本实施例的微带交指型发夹滤波器具有的区别是：如图5所示，所述微带支线包括分别与所述两个第一微带11连接的两个第一交指21和三个第二交指22；输入端3通过输入端微带线31与靠近输入端3的谐振器1耦合连接，输入端微带线31与该谐振器1的一边平行并且与所述直线垂直；输出端4通过输出端微带线41与靠近输出端4的谐振器1耦合连接，输出端微带线41与该谐振器1的一边平行并且与所述直线垂直；输入端微带线31和输出端微带线41的结构和形状相同，并以所述直线的中垂线为对称轴呈对称分布。

Claims (9)

1.微带交指型发夹滤波器，包括设于介质基板(2)背面的接地层(103)和设于介质基板(2)正面的输入端(3)、输出端(4)和n个发夹型的谐振器(1)，所述谐振器(1)包括两个长度相等且相互平行的第一微带(11)、连接所述两个第一微带(11)的一端并垂直于所述两个第一微带(11)的第二微带(12)，在所述两个第一微带(11)的另一端形成开口，n个谐振器(1)排成一条直线且以该直线的中点呈中心对称分布，其特征在于：在所述谐振器(1)内设有直线型的微带支线，所述微带支线包括分别与所述两个第一微带(11)连接的第一交指(21)和第二交指(22)；所述微带支线与所述第二微带(12)相互平行；所述微带支线的长度小于所述第二微带(12)的长度；其中，n为整数且≥2。

2.如权利要求1所述的微带交指型发夹滤波器，其特征在于：所述微带支线的长度为所述第二微带(12)的长度的0.25-0.75倍。

3.如权利要求1或2所述的微带交指型发夹滤波器，其特征在于：所述第一交指(21)的个数为A个，A≥2；所述第二交指(22)的个数为B个，B≥2。

4.如权利要求3所述的微带交指型发夹滤波器，其特征在于：所述第一交指(21)和第二交指(22)交替排列。

5.如权利要求3所述的微带交指型发夹滤波器，其特征在于：所述微带支线呈等间距分布。

6.如权利要求3所述的微带交指型发夹滤波器，其特征在于：第A个第一交指(21)或第B个第二交指(22)与对应的第一微带(11)的位于开口处的端部连接。

7.如权利要求6所述的微带交指型发夹滤波器，其特征在于：所述A＝3，B＝4，第一微带(11)的长度为11.6mm，第二微带(12)的长度为8.8mm。

8.如权利要求1所述的微带交指型发夹滤波器，其特征在于：所述微带支线的宽度等于所述第一微带(11)的宽度的一半。

9.如权利要求1所述的微带交指型发夹滤波器，其特征在于：靠近输入端(3)的谐振器(1)与所述输入端(3)耦合连接或抽头连接；靠近输出端(4)的谐振器(1)与所述输出端(4)耦合连接或抽头连接。