CN208142321U - 四分之一波长三角形fsir四阶滤波器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种四分之一波长三角形FSIR四阶滤波器，其包括底层镀铜层、中间层印制板基板以及顶层镀铜层；底层镀铜层与顶层镀铜层分别覆盖于中间层印制板基板的两面；底层镀铜层为接地的全镀铜层，顶层镀铜层包括：第一1/4波长三角形FSIR、第二1/4波长三角形FSIR、第三1/4波长三角形FSIR和第四1/4波长三角形FSIR；第一馈口和第二馈口；以及第一金属化通孔、第二金属化通孔和第三金属化通孔。本滤波器在具有高性能优势的情况下，结构简单，可以采用简易印制电路板工艺批量制造，并且加工精度可以很好的控制，保证了低成本的优势。本滤波器可以极大地减小滤波器的尺寸，滤波器实际尺寸约减小99.2％。
Description
技术领域
本实用新型涉及微波毫米波滤波器技术领域，具体涉及一种四分之一波长三角形FSIR四阶滤波器。
背景技术
微波毫米波带通滤波器是通信系统以及雷达系统的重要组件，其功能在无线接收机中显得尤为重要，此外，微波带通滤波器还是微波毫米波系统中许多设计问题的关键与核心，如变频器、倍频器、频率源和多路通信等。电磁波频谱是有限的，必须按不同应用加以分配；而滤波器既可以用来限定大功率发射机在规定频段内的辐射，又可以用来防止接收机受到工作频带以外的干扰。为了滤除上述电路中的干扰信号，需要使用高选择性的带通滤波器，这些滤波器使得系统对外界或内部杂波信号具有免疫能力；具体表现为带通滤波器的低损耗、高边带抑制、宽阻带等性能。在保证带通滤波器的高性能的情况下，为了适应系统小型化的需要，带通滤波器的小型化成为必须要考虑的问题。综上所述，基于高边带抑制、宽阻带特性的小型化带通滤波器越来越成为滤波器设计领域的研究热点。
过去的滤波器设计体积较大，且通常会在谐波附近出现通带，使得阻带宽度受限。
实用新型内容
针对现有技术中的上述不足，本实用新型提供的四分之一波长三角形FSIR 四阶滤波器解决了现有滤波器体积大、阻带宽度受限大的问题。
为了达到上述发明目的，本实用新型采用的技术方案为：
提供一种四分之一波长三角形FSIR四阶滤波器，其包括底层镀铜层、中间层印制板基板以及顶层镀铜层；底层镀铜层与顶层镀铜层分别覆盖于中间层印制板基板的两面；底层镀铜层为接地的全镀铜层，顶层镀铜层包括：
四个1/4波长三角形FSIR(Folding Stepped Impedance Resonator，折叠阶跃阻抗谐振器)，即第一1/4波长三角形FSIR、第二1/4波长三角形FSIR、第三 1/4波长三角形FSIR和第四1/4波长三角形FSIR；
两个馈口，即第一馈口和第二馈口；
以及三个贯穿顶层镀铜层、中间层印制板基板以及底层镀铜层并接地的金属化通孔，即第一金属化通孔、第二金属化通孔和第三金属化通孔；
第一1/4波长三角形FSIR和第二1/4波长三角形FSIR相互交叉嵌入式反对称缠绕形成第一个中心对称的谐振单元；第三1/4波长三角形FSIR和第四1/4 波长三角形FSIR相互交叉嵌入式反对称缠绕形成第二个中心对称的谐振单元；第一个谐振单元与第二个谐振单元左右对称；
第三金属化通孔同时连接第二1/4波长三角形FSIR和第四1/4波长三角形 FSIR的通带端口；第一金属化通孔和第二金属化通孔分别连接第一1/4波长三角形FSIR和第三1/4波长三角形FSIR的通带端口，第一金属化通孔和第二金属化通孔相对于第三金属化通孔左右对称；
第一馈口和第二馈口分别设置于顶层镀铜层的两端且相对于第三金属化通孔左右对称；第一馈口与第一1/4波长三角形FSIR电连接，第二馈口与第三1/4 波长三角形FSIR电连接。
进一步地，底层镀铜层和顶层镀铜层的厚度均为0.0154mm。
进一步地，中间层印制板基板采用厚度为0.508mm的罗杰斯5880介质材料制成。
进一步地，第一馈口与第二馈口均采用渐变线形式的馈口。
本实用新型的有益效果为：
1、本滤波器在具有高性能优势的情况下，结构也很简单，可以采用简易印制电路板工艺批量制造，并且加工精度可以很好的控制，成品率很高，保证了低成本的优势。本滤波器可大规模应用于通信、雷达以及其它无线系统中，如 LMDS、MMDS、4G、5G、海事雷达等。通过采用FSIR，本滤波器可以极大地减小滤波器的尺寸，滤波器的实际物理尺寸约为13mm×10.53mm。本滤波器通过传输零点改善了边带的抑制度，并使得阻带宽度达到6次谐波。
2、第一馈口和第二馈口采用渐变线形式，有利于扩展滤波器带宽和平滑通带。
附图说明
图1为本滤波器的结构示意图；
图2为本滤波器部分尺寸标示图；
图3为本滤波器的仿真、测试曲线图；
图4为本滤波器与现有滤波器的仿真结果对比图。
其中：1、第一1/4波长三角形FSIR；2、第二1/4波长三角形FSIR；3、第三1/4波长三角形FSIR；4、第四1/4波长三角形FSIR；5、第一馈口；6、第二馈口；7、第一金属化通孔；8、第二金属化通孔；9、第三金属化通孔。
具体实施方式
下面对本实用新型的具体实施方式进行描述，以便于本技术领域的技术人员理解本实用新型，但应该清楚，本实用新型不限于具体实施方式的范围，对本技术领域的普通技术人员来讲，只要各种变化在所附的权利要求限定和确定的本实用新型的精神和范围内，这些变化是显而易见的，一切利用本实用新型构思的发明创造均在保护之列。
如图1所示，该四分之一波长三角形FSIR四阶滤波器包括底层镀铜层、中间层印制板基板以及顶层镀铜层；底层镀铜层与顶层镀铜层分别覆盖于中间层印制板基板的两面；底层镀铜层为接地的全镀铜层，顶层镀铜层包括：
四个1/4波长三角形FSIR，即第一1/4波长三角形FSIR1、第二1/4波长三角形FSIR2、第三1/4波长三角形FSIR3和第四1/4波长三角形FSIR4；
两个馈口，即第一馈口5和第二馈口6；
以及三个贯穿顶层镀铜层、中间层印制板基板以及底层镀铜层并接地的金属化通孔，即第一金属化通孔7、第二金属化通孔8和第三金属化通孔9；
第一1/4波长三角形FSIR1和第二1/4波长三角形FSIR2相互交叉嵌入式反对称缠绕形成第一个中心对称的谐振单元；第三1/4波长三角形FSIR3和第四 1/4波长三角形FSIR4相互交叉嵌入式反对称缠绕形成第二个中心对称的谐振单元；第一个谐振单元与第二个谐振单元左右对称；
第三金属化通孔9同时连接第二1/4波长三角形FSIR2和第四1/4波长三角形FSIR4的通带端口；第一金属化通孔7和第二金属化通孔8分别连接第一1/4 波长三角形FSIR1和第三1/4波长三角形FSIR3的通带端口，第一金属化通孔7 和第二金属化通孔8相对于第三金属化通孔9左右对称；
第一馈口5和第二馈口6分别设置于顶层镀铜层的两端且相对于第三金属化通孔9左右对称；第一馈口5与第一1/4波长三角形FSIR1电连接，第二馈口 6与第三1/4波长三角形FSIR3电连接。
底层镀铜层和顶层镀铜层的厚度均为0.0154mm。
中间层印制板基板采用厚度为0.508mm的罗杰斯5880介质材料制成。
第一馈口5与第二馈口6均采用渐变线形式的馈口。
1/4波长三角形FSIR通过将半波长SIR对称向内折叠形成半波长FSIR，并通过将半波长FSIR折叠得到四分之一波长FSIR，再将四分之一波长FSIR沿对角线剪切制成。
在本实用新型的一个实施例中，如图2和表1所示，本滤波器的具体物理尺寸可以做到13mm×10.53mm，对应导波波长尺寸为0.10λg×0.08λg，尺寸减小约 99.2％。
表1
| 参数 | 值 | 参数 | 值 |
| S1 | 0.2 | S2 | 3.2 |
| L1 | 10.5 | L2 | 0.2 |
| e1 | 0.14 | e2 | 0.14 |
| e3 | 0.49 | w1 | 4.2 |
| wt | 0.2 | Lt | 1 |
| a1 | 0.9 | r1 | 0.3 |
| L3 | 9 |
如图3所示，本滤波器上、下边带抑制因为有传输零点的缘故，使得其边带抑制度得到改善；阻带抑制度因为传输零点和SIR自身特性的原因，宽度达到6次谐波。
如图4所示，本滤波器与现有的滤波器(矩形)相比，本滤波器明显在阻带抑制上更具优势。
如表2所示，本滤波器相对于已有的小型化、高性能差分滤波器尺寸更小，性能更好。
表2
综上所述，本滤波器在具有高性能优势的情况下，结构也很简单，可以采用简易印制电路板工艺批量制造，并且加工精度可以很好的控制，成品率很高，保证了低成本的优势。本滤波器可大规模应用于通信、雷达以及其它无线系统中，如LMDS、MMDS、4G、5G、海事雷达等。通过采用FSIR，本滤波器可以极大地减小滤波器的尺寸，滤波器的实际物理尺寸约为13mm×10.53mm。本滤波器通过传输零点改善了边带的抑制度，并使得阻带宽度达到6次谐波。
Claims (4)
1.一种四分之一波长三角形FSIR四阶滤波器，其特征在于：包括底层镀铜层、中间层印制板基板以及顶层镀铜层；所述底层镀铜层与顶层镀铜层分别覆盖于中间层印制板基板的两面；所述底层镀铜层为接地的全镀铜层，所述顶层镀铜层包括：
四个1/4波长三角形FSIR，即第一1/4波长三角形FSIR、第二1/4波长三角形FSIR、第三1/4波长三角形FSIR和第四1/4波长三角形FSIR；
两个馈口，即第一馈口和第二馈口；
以及三个贯穿顶层镀铜层、中间层印制板基板以及底层镀铜层并接地的金属化通孔，即第一金属化通孔、第二金属化通孔和第三金属化通孔；
所述第一1/4波长三角形FSIR和第二1/4波长三角形FSIR相互交叉嵌入式反对称缠绕形成第一个中心对称的谐振单元；所述第三1/4波长三角形FSIR和第四1/4波长三角形FSIR相互交叉嵌入式反对称缠绕形成第二个中心对称的谐振单元；所述第一个谐振单元与第二个谐振单元左右对称；
所述第三金属化通孔同时连接第二1/4波长三角形FSIR和第四1/4波长三角形FSIR的通带端口；所述第一金属化通孔和第二金属化通孔分别连接第一1/4波长三角形FSIR和第三1/4波长三角形FSIR的通带端口，所述第一金属化通孔和第二金属化通孔相对于第三金属化通孔左右对称；
所述第一馈口和第二馈口分别设置于顶层镀铜层的两端且相对于第三金属化通孔左右对称；所述第一馈口与第一1/4波长三角形FSIR电连接，所述第二馈口与第三1/4波长三角形FSIR电连接。
2.根据权利要求1所述的四分之一波长三角形FSIR四阶滤波器，其特征在于：所述底层镀铜层和顶层镀铜层的厚度均为0.0154mm。
3.根据权利要求1所述的四分之一波长三角形FSIR四阶滤波器，其特征在于：所述中间层印制板基板采用厚度为0.508mm的罗杰斯5880介质材料制成。
4.根据权利要求1所述的四分之一波长三角形FSIR四阶滤波器，其特征在于：所述第一馈口与第二馈口均采用渐变线形式的馈口。
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| CN201820564682.2U CN208142321U (zh) | 2018-04-19 | 2018-04-19 | 四分之一波长三角形fsir四阶滤波器 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108417942A (zh) * | 2018-04-19 | 2018-08-17 | 超视距成都科技有限责任公司 | 四分之一波长三角形fsir四阶滤波器 |
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