CN208444926U - 一种电容谐振器的微带宽阻带低通滤波器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种电容谐振器的微带宽阻带低通滤波器。其关键在于：所述的低通滤波器包含介质基板，介质基片上设置两个电容谐振单元，微带线连接两个电容谐振单元，抑制谐振单元结构位于微带线两端，微带馈电线位于抑制谐振单元两端，底层为金属地。本实用新型利用电容谐振单元自身特性以及级联两个单元引入传输零点，提高滤波器的选择性，采用对称结构的抑制谐振单元提高低通滤波器的带外抑制性能。

Description

一种电容谐振器的微带宽阻带低通滤波器

技术领域

本实用新型涉及一种应用在无线通信系统的滤波，尤其是涉及一种电容谐振器的微带宽阻带低通滤波器。

背景技术

随着无线通信的发展，通信设备的不断增加，高效的利用有限的频谱资源成为当今无线通信发展的一个热点，而高质量、易于集成、小型化滤波器是实现有效利用频谱资源、减小通信系统大小的关键；因此，设计一款高性能、易集成、小型化滤波器，对设计无线通信系统具有重要的意义。

微带电路具有体积小、重量轻、低成本、设计灵活、宽阻带、低损耗、易集成等诸多优点，成为移动通讯系统滤波器的主要产品；因此，利用电容谐振单元和抑制谐振单元设计的低通滤波器，实现了滤波器的体积小、重量轻、低成本、设计灵活、宽阻带、低损耗、易集成的优点。

实用新型内容

本实用新型的主要目的是采用微波集成电路的平面结构传输线，结合电容谐振单元的传输特性以及抑制谐振单元的传输特性，提供一种选择性高和宽阻带的低通滤波器。

本实用新型的目的通过以下的技术方案实现：

一种电容谐振器的微带宽阻带低通滤波器，其特性在于：所述的低通滤波器包含介质基片，介质基板上设置大电容谐振单元（1），小电容谐振单元（2），左分支微带线（3），右分支微带线（4），传输微带线（5），左抑制谐振单元（6），右抑制谐振单元（7），底层金属地b；大电容谐振单元（1）与左分支微带线（3）的一端相连，小电容谐振单元（2）与右分支微带线（4）的一端相连，电容谐振单元通过穿过介质基板金属化通孔与底层金属地（b）相连；左分支微带线（3）和右分支微带线（4）另一端与传输微带线（5）相连，传输微带线（5）左端连接左抑制谐振单元（6），右端连接右抑制谐振单元（7），左抑制谐振单元（6）和右抑制谐振单元（7）另一端与馈电线相连；利用电容谐振单元自身特性以及级联两个单元引入传输零点，提高滤波器的选择性，采用对称的抑制谐振单元提高低通滤波器的带外抑制性能。

所述大电容谐振单元（1）包括金属平面（1-1），圆环缝隙（1-2），金属圆平面（1-3），金属化过孔（1-4）；金属平面（1-1）与金属圆平面（1-3）之间可等效为电容以及金属平面（1-1）和金属圆平面（1-3）对底层金属地（b）可等效为电容，金属化过孔（1-4）可等效为电感；圆环缝隙（1-2）的宽窄，金属平面（1-1）的大小，金属圆平面（1-3）的大小调节谐振器等效电容大小，金属化过孔（1-4）的粗细调节谐振器等效电感大小；小电容谐振单元（2）与大电容谐振单元（1）结构相同，但大小不同；用于实现滤波器的带宽。

所述左抑制谐振单元（6）包含微带线构成“口”字结构（6-1）和微带构成“十”字结构（6-2）；这两个抑制谐振单元是一个轴对称结构，位于传输微带线（5）的两端，用于满足设计要求的带外抑制特性。

所述的电容谐振器的微带宽阻带低通滤波器的关键技术难点在于解决电容谐振单元的结构尺寸，确定影响低通传输响应的关键结构参数；精确设计电容谐振单元金属平面与金属圆平面的大小及两者间缝隙的宽度和金属化过孔的横截面，形成通带；精确设计抑制谐振单元结构尺寸，增加带外抑制宽度（-15dB带外抑制达到了约5GHz），提高低通滤波器的选择性。

本实用新型与现有技术相比，具有如下优点和有益效果：

1、本实用新型利用电容谐振单元结构和抑制谐振单元结构，使得电路成本低、设计灵活、便于集成，滤波器插损低。

2、本实用新型利用抑制谐振单元结构，引入多个传输零点，提高滤波器带外抑制性能。

附图说明

图1是本实用新型一种电容谐振器的微带宽阻带低通滤波器的结构示意图。

图2为图1中大电容谐振单元（1）和小电容谐振单元（2）的结构示意图。

图3是图1中左抑制谐振单元（6）的结构示意图。

图4为本实用新型一种电容谐振器的微带宽阻带低通滤波器实例的频率响应曲线图。

具体实施方式

下面结合实例及附图对本实用新型作进一步详细的描述，但本实用新型的实施方式不限于此。

如图1至图4所示，一种电容谐振器的微带宽阻带低通滤波器，所述大电容谐振单元（1）的金属平面（1-1）长和宽分别为5mm和5mm，圆环缝隙（1-2）的宽度为0.6mm，金属圆平面（1-3）的半径为0.8mm，金属化过孔（1-4）的半径为0.3mm；小电容谐振单元（2）的金属平面（2-1）长和宽分别为5mm和3mm，圆环缝隙（2-2）的宽度为0.5mm，金属圆平面（2-3）的半径为0.5mm，金属化过孔（2-4）的半径为0.3mm。

所述左分支微带线（3）的长和宽分别为2mm和0.3mm，右分支微带线（4）的长和宽分别为3mm和0.3mm，传输微带线（5）的长和宽分别为15mm和0.5mm。

所述左抑制谐振单元（6）的微带线构成“口”字结构（6-1）长和宽分别为9.2mm和1.2mm，金属宽度为0.2mm；微带构成“十”字结构（6-2）中“一”字宽度为0.5mm，“丨”字长和宽度分别为8.4mm和0.4mm。

在本实施例中，介质基片采用Rogers 4003，介电常数为3.55，厚度为1.01mm。

如图4所示，为该本实例的频率响应曲线图；图中包括两大曲线︱S₂₁︱和︱S₁₁︱，曲线︱S₂₁︱是信号的传输特性曲线，曲线︱S₁₁︱是端口的反射特性曲线；由图可知，该滤波器具有低压频率响应，-3dB 截止频率为2.85GHz，通带衰减在0.3dB内，-15dB带外抑制从3.2GHz到8.02GHz。

相对现有的技术，本实用新型是一种电容谐振器的微带宽阻带低通滤波器；利用两个电容谐振单元产生了低通频率响应，采用抑制谐振单元提高了带外抑制特性。

本实用新型的实施方式并不受到上述实施例的限制，其他的任何未背离本实用新型的精神实质与原理下所作的等同替换或改变，都包含本实用新型的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种电容谐振器的微带宽阻带低通滤波器，其特性在于：所述的低通滤波器包含介质基片，介质基板上设置大电容谐振单元（1），小电容谐振单元（2），左分支微带线（3），右分支微带线（4），传输微带线（5），左抑制谐振单元（6），右抑制谐振单元（7），底层金属地（b）；大电容谐振单元（1）与左分支微带线（3）的一端相连，小电容谐振单元（2）与右分支微带线（4）的一端相连，电容谐振单元通过穿过介质基板金属化通孔与底层金属地（b）相连；左分支微带线（3）和右分支微带线（4）另一端与传输微带线（5）相连，传输微带线（5）左端连接左抑制谐振单元（6），右端连接右抑制谐振单元（7），左抑制谐振单元（6）和右抑制谐振单元（7）另一端与馈电线相连。

2.根据权利要求1所述的一种电容谐振器的微带宽阻带低通滤波器，其特征在于：左分支微带线（3），右分支微带线（4），传输微带线（5），大电容谐振单元（1），小电容谐振单元（2）组成滤波器的主体结构，其大电容谐振单元（1）和小电容谐振单元（2）分别与左分支微带线（3）和右分支微带线（4）的一端相连，左分支微带线（3）和右分支微带线（4）的另一端与传输微带线（5）相连。

3.根据权利要求1或2所述的一种电容谐振器的微带宽阻带低通滤波器，其特征在于：大电容谐振单元（1）包括金属平面（1-1）,圆环缝隙（1-2），金属圆平面（1-3），金属化过孔（1-4）；金属平面（1-1）的大小，圆环缝隙（1-2）的宽窄，金属圆平面（1-3）的大小，金属化过孔（1-4）的横截面大小控制通带带宽及传输零点；大电容谐振单元（1）与小电容谐振单元（2）结构相同，但大小不同。

4.根据权利要求1所述的一种电容谐振器的微带宽阻带低通滤波器，其特征在于：所述左抑制谐振单元（6）包含微带线构成“口”字结构（6-1）和微带构成“十”字结构（6-2）；左抑制谐振单元（6）和右抑制谐振单元（7）是一个轴对称结构，一端与传输微带线（5）相连，另一端与馈电线相连，用于满足设计要求的带外抑制特性。

5.根据权利要求1所述的一种电容谐振器的微带宽阻带低通滤波器，其特征在于：该低通滤波器所述介质基片采用Rogess 4003。