CN210111009U

CN210111009U - 一种微带滤波器

Info

Publication number: CN210111009U
Application number: CN201921017520.8U
Authority: CN
Inventors: 李松; 赵泽方; 陈华鹏
Original assignee: Hefei Native Quantum Computing Technology Co Ltd
Current assignee: Hefei Native Quantum Computing Technology Co Ltd
Priority date: 2019-07-02
Filing date: 2019-07-02
Publication date: 2020-02-21
Anticipated expiration: 2029-07-02

Abstract

本实用新型公开了一种微带滤波器，属于滤波器技术领域，包括内壁形成封闭腔体的封装盒、表面设有微带线电路的介质基板和隔离件；所述介质基板铺设在所述封闭腔体的底部；所述隔离件设置在所述封闭腔体内，且沿所述微带线电路的设置方向设置，所述隔离件上设置有用于将所述微带线电路分隔成位于不同子腔的若干通孔；本实用新型由于在所述封装盒内设置有隔离件，所述微带线电路被所述隔离件上的若干通孔分隔成若干部分、并分别位于不同的子腔内，分别位于各个子腔内的各个微带线电路之间相互隔离，从而削弱了信号空间耦合，进而减弱了微带线电路之间的相互干扰，实现了高抑制度。

Description

一种微带滤波器

技术领域

本实用新型属于滤波器技术领域，特别是一种微带滤波器。

背景技术

随着科技的进步，微波滤波器已经成为了一种十分重要的微波元件。而作为微波滤波器其中一种的微带滤波器，由于其制板方便、体积小、重量轻的特点，目前已发展为广泛使用的一种微波滤波器。微带滤波器的特点是由微带线本身特点所决定的，广泛采用各种变阻抗形式和耦合微带线形式。由于微带损耗大、Q值低，因此微带滤波器的通带损耗、阻带衰减等指标较低于其它种类的微波滤波器指标。随着工作频率的提高及工作带宽的增加，微带滤波器阻带抑制差的特点表现的愈加明显。

目前解决微带滤波器宽频带带外抑制的方式主要有以下两种：1)使用吸波材料来吸收带外微波信号，以达到所要求的抑制度。吸波材料对于不同的频率信号具有不同的衰减特性。对于特定频率要求的滤波器，可以使用这种技术，但当提出其他频率要求的滤波器时，需要重新研发设计新的吸波材料以满足滤波器带内和带外的要求，通用性较差。目前吸波材料受环境影响较大，研发难度较高，研发周期也较长，还未普遍使用。2)使用“缺陷地结构”或者其它非常规电路结构的设计方式，通过改变传输线上分布电感和分布电容，来得到所需的滤波器特性，这些结构区别于常规的微带传输线结构，设计时需要花费大量的时间来优化电路结构，对于更高、更宽的频率要求，优化难度和成本只会更大。

实用新型内容

本实用新型提出了一种微带滤波器，能够在不改变原有微带滤波器设计的基础上，采用表面开有一定数量通孔的隔离件将微带线电路合理分隔在不同子腔中，以此来削弱微带电路上的空间耦合，进而减弱了微带线电路之间的相互干扰，实现高抑制度。

本实用新型采用的技术方案如下：

一种微带滤波器，包括内壁形成封闭腔体的封装盒、表面设有微带线电路的介质基板和隔离件；所述介质基板铺设在所述封闭腔体的底部，所述隔离件设置在所述封闭腔体内，且沿所述微带线电路的设置方向设置，所述隔离件上设置有用于将所述微带线电路分隔成位于不同子腔的若干通孔。

如上述的微带滤波器，其中，优选的是，所述封闭腔体的底部开设有用于放置所述介质基板的第一凹槽，所述第一凹槽的长度方向沿所述介质基板的长度方向延伸。

如上述的微带滤波器，其中，优选的是，所述第一凹槽与所述介质基板间隙配合。

如上述的微带滤波器，其中，优选的是，所述封闭腔体内部还设置有用于放置所述隔离件的第二凹槽，所述第二凹槽的长度方向平行所述第一凹槽的长度方向，且所述第二凹槽和所述第一凹槽连通，所述第二凹槽的底部与所述第一凹槽开口齐平。

如上述的微带滤波器，其中，优选的是，所述隔离件固定设置在所述第二凹槽的底部。

如上述的微带滤波器，其中，优选的是，所述隔离件靠近所述介质基板的表面设置有沿着所述微带线电路设置方向延伸的通槽，所述微带线电路可放置在所述通槽内

如上述的微带滤波器，其中，优选的是，所述封装盒包括可密封盖合的盒体和盒盖，所述盒盖盖合在所述盒体后，所述盒体内形成所述封闭腔体。

如上述的微带滤波器，其中，优选的是，所述微带滤波器还包括连接器，所述连接器固定在所述盒体上，且所述连接器针芯与所述微带线电路在所述封闭腔体内部电连接。

如上述的微带滤波器，其中，优选的是，所述微带线电路包括依次连接的多个功能电路单元；其中：所述功能电路单元为实现目标微波滤波器的相关电路；各所述功能电路单元与各所述通孔在数量上一一对应。

如上述的微带滤波器，其中，优选的是，所述依次连接的多个功能电路单元分别为依次连接的50欧姆微带线、微带带通滤波器电路、第一微带低通滤波器电路和第二微带低通滤波器电路。

与现有技术相比，本实用新型包括内壁形成封闭腔体的封装盒、表面设有微带线电路的介质基板和隔离件；所述介质基板铺设在所述封闭腔体的底部，所述隔离件设置在所述封闭腔体内，且沿所述微带线电路的设置方向设置，所述隔离件上设置有用于将所述微带线电路分隔成位于不同子腔的若干通孔。本实用新型由于在所述封闭腔体内设置有隔离件，微带线电路被所述隔离件上的若干通孔分隔成若干部分、并分别位于不同的子腔内，分别位于各个子腔内的各个部分微带线电路之间相互隔离，从而削弱了信号空间耦合，进而减弱了微带线电路之间的相互干扰，实现高抑制度，相比使用吸波材料或者重新设计微带线电路结构，本实用新型设计难度小、成本低。

附图说明

图1为本实用新型一种微带滤波器的正面结构示意图；

图2为本实用新型一种微带滤波器的封闭腔体示意图；

图3为本实用新型一种微带滤波器的隔离件结构示意图；

图4为本实用新型一种微带滤波器的盒体和盒盖配合示意图；

图5为本实用新型一种微带滤波器的微带线电路示意图；

图6为本实用新型一种微带滤波器去除隔离件后的抑制度测试效果图；

图7为本实用新型一种微带滤波器的抑制度测试效果图。

具体实施方式

下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能解释为对本实用新型的限制。

实施例1

本实施例1提供了一种微带滤波器，如图1所示，所述微带滤波器包括内壁形成封闭腔体2的封装盒1、表面设有微带线电路的介质基板3和隔离件4，所述介质基板3铺设在所述封闭腔体2的底部，所述隔离件4沿所述微带线电路设置方向设置在所述封闭腔体2内，所述隔离件4上设置有用于将所述微带线电路分隔成位于不同子腔的若干通孔41。

与现有技术相比，本实用新型内壁形成封闭腔体2的封装盒1、隔离件4和表面设有微带线电路的介质基板3；所述隔离件4设置在所述封闭腔体1内，且沿所述微带线电路的设置方向设置，所述隔离件4上设置有用于将所述微带线电路分隔成位于不同子腔的若干通孔41，本实用新型由于在所述封装盒内设置有隔离件4，微带线电路被所述隔离件4上的若干通孔41分隔成若干部分、并分别位于不同的子腔内，分别位于各个子腔内的各个部分微带线电路之前相互隔离，从而削弱了信号空间耦合，进而减弱了微带线电路之间的相互干扰，实现高抑制度。

进一步的，如图2所示，所述封闭腔体2内开设有用于放置所述介质基板3的第一凹槽11，所述第一凹槽11沿着所述封闭腔体2宽度方向的中心线对称设置，所述第一凹槽11的长度方向与所述介质基板3的长度方向相同，优选的，所述介质基板3与所述第一凹槽11间隙配合，所述第一凹槽11深度与所述介质基板3厚度相等，保证所述介质基板3在安装到所述第一凹槽11之后，所述介质基板3上表面与所述第一凹槽11的开口处处于同一水平面，进而保证所述隔离件4压合在所述介质基板3上方之后，所述介质基板3在所述第一凹槽内11不会上下晃动。

优选的，所述封闭腔体2内还开设有用于放置隔离件4的第二凹槽12，所述第二凹槽12沿着所述封闭腔体2宽度方向的中心线对称设置，所述第二凹槽12的长度方向平行于所述第一凹槽11的长度方向，且所述第二凹槽12与所述第一凹槽11连通，所述第二凹槽12的底部与所述第一凹槽11开口齐平。通过设置所述第二凹槽12与所述第一凹槽11配合，实现所述介质基板3、隔离件4和封闭腔体2之间相互间隙配合。

优选的，所述隔离件4与所述第二凹槽12间隙配合，具体实施方式为所述隔离件4固定设置在所述第二凹槽12的底部，优选的，本实施例采用螺钉固定的方式连接，通过在所述第二凹槽12的底部两边对称开有第一螺纹孔14，将所述隔离件4通过螺钉固定的方式固定在第二凹槽12上，进而保证所述封装盒1、介质基板3、隔离件4之间的连接稳定性。

优选的，如图3所示，所述隔离件4上开设有通孔41，所述通孔41的形状可以为任意形状，优选的，本实施例的通孔形状与微带电路线上的功能电路单元的形状一致，优选是长方形通孔或正方形通孔，所述通孔41内壁四周为圆形过渡，方便加工，所述通孔41的数量与所述介质基板3上的功能电路单元数量一一对应，这样可以将每个功能电路单元隔离在独立的子腔中，同时，在本实施例实施时，为了实现以上效果，所述通孔41在所述介质基板3上的投影面积，必须大于所述介质基板3上对应的单个功能电路单元的面积。

优选的，所述隔离件4下端面设置有沿着长度方向延伸的通槽42，所述通槽42沿着所述隔离件宽度方向中心线对称设置，且所述通槽42的宽度大于所述介质基板3上微带线电路单元的宽度，以保证将所述隔离件4通过螺钉固定方式固定在第二凹槽12上之后，所述隔离件4不会压到所述介质基板3的微带线电路部分，确保微带线电路各个功能电路单元可以正常工作。

优选的，所述隔离件4上设置有第一连接孔44，所述第一连接孔44与所述第二凹槽12底部的所述第一螺纹孔14位置对应，固定螺钉穿过所述第一连接孔44和所述第一螺纹孔14，将所述隔离件4和所述封装盒1固定在一起采用螺钉固定方式可以保证连接的稳定性。

优选的，所述隔离件4可以选择金属材料，如铜、铝等对电磁场屏蔽效果好的金属材料。

优选的，如图2和4所示，所述封装盒1包括可密封盖合的盒体7和盒盖6，所述封装盒1上表面还开设有一个第三凹槽13，所述第三凹槽13宽度方向两端设置有对称的第二螺纹孔15，所述盖板6上设置有与所述第一螺纹孔14以及所述第二螺纹孔15对应的第二连接孔64，通过螺钉穿过所述第二连接孔64与第一螺纹孔14以及第二螺纹孔15拧紧，将所述封装盒1、所述隔离件4和所述盖板6紧密固定，由于所述介质基板3镶嵌在所述第一凹槽11内，通过所述隔离件4压合固定，保证了所述介质基板3在第一凹槽11内部不会晃动。

实施例2

本实施例2提供了一种微带滤波器，所述微带滤波器还包括连接器5，所述连接器5固定在所述盒体1上，且所述连接器5针芯与所述微带线电路在所述封闭腔体2内部电连接。如图1和2所示，所述封闭腔体2宽度方向两侧均开设有第四凹槽16，所述第四凹槽16沿对角线方向均开设有第四通孔16和第三螺纹孔17，所述第三螺纹孔17通过螺钉固定方式固定连接器5，所述连接器5针芯穿过所述第四通孔16进入封闭腔体2内，通过焊锡焊接方式与所述介质基板上3的微带线电路实现电连接。通过所述连接器5将微带线电路引到封装盒1外，便于测试。

实施例3

本实施例3提供了一种微带滤波器，如图5所示，所述介质基板3上设置有依次连接的多个功能电路单元，所述多个功能单元分别为连接各个微带滤波器电路和所述连接器5的50欧姆微带线、以及微带带通滤波器电路单元32、第一微带低通滤波器电路单元34和第二微带低通滤波器电路单元36。

其中：所述50欧姆微带线有4段，分别为第一50欧姆微带线31、第二50欧姆微带线33、第三50欧姆微带线35和第四50欧姆微带线37。所述第一50欧姆微带线31一端连接所述连接器5、另一端连接所述微带带通滤波器电路单元32的输入端；所述第二50欧姆微带线33一端连接所述微带带通滤波器电路单元32的输出端、另一端连接所述第一微带低通滤波电路单元34的输入端；所述第三50欧姆微带线35一端连接所述第一微带低通滤波器电路单元34的输出端、另一端连接所述第二微带低通滤波器电路单元36的输入端；所述第四50欧姆微带线37一端连接所述第二微波低通滤波器电路单元36的输出端、另一端连接所述连接器5，所述第一50欧姆微带线31和所述第四50欧姆微带线37与所述连接器5均采用焊锡焊接的方式实现电连接，焊点保证圆滑饱满。

优选的，所述微带带通滤波器电路单元32包括依次交错设置、且相互平行首尾连接或相互平行间隔耦合连接的2N条平行耦合线，且以第N条所述平行耦合线和第N+1条所述平行耦合线的连接点作为中心对称点两侧的所述平行耦合线呈中心对称分布，其中：N为大于等于1的正整数，分别为第1线320、第2线321、第3线322、第4线323、第5线324、第6线325，第7线326、第8线327、第9线328、第10线329；

其中：所述第1线320与所述第一50欧姆微带线31的一端连接，所述第1线320与所述第2线321平行耦合，所述第2线321与所述第3线322连接、所述第3线322和所述第4线323平行耦合，所述第4线323和所述第5线324连接，所述第5线324和所述第6线325平行耦合，所述第6线325和所述第7线326连接，所述第7线326和所述第8线327平行耦合，所述第8线327和所述第9线328连接，所述第9线328和所述第10线329平行耦合，所述第10线329和所述第二50欧姆微带线33的一端连接。

优选的，所述第一微带低通滤波器电路单元34包括M条依次连接的微带线，且以第(M+1)/2条微带线呈中心对称分布，其中M为大于1的奇正整数，分别为第11线340、第12线341、第13线342、第14线343、第15线344、第16线345、第17线346、第18线347、第19线348；

其中：所述第12线341、第14线343、第16线345、第18线347呈方形样式设置，所述第11线连接340第二50欧姆微带线33的一端，所述第19线349连接所述第三50欧姆微带线35的一端。

优选的，所述第二微带低通滤波器电路单元36包括L条依次连接的微带线，且以第(L+1)/2条微带线呈中心对称分布，其中L为大于1的奇正整数，分别为第20线360、第21线361、第22线362、第23线363、第24线364、第25线365、第26线366；

其中：所述第21线361、第23线363、第25线365呈方形样式设置，所述第20线360连接第三50欧姆微带线35的一端，所述第26线366连接所述第四50欧姆微带线37的一端。

优选的，采用Al₂O₃材料制作所述基板3，Al₂O₃也称蓝宝石，是一种性状稳定的材料，介电常数9.7，可以在极低温下保证微带滤波器稳定工作。

本实用新型通过在所述封装盒内设置有隔离件4，微带线电路被所述隔离件4上的若干通孔41分隔成若干部分、并分别位于不同的子腔内，分别位于各个子腔内的各个部分微带线电路之前相互隔离，从而削弱了信号空间耦合，进而减弱了微带线电路之间的相互干扰，实现高抑制度的效果，如图6和7所示，分别为设置所述隔离件4前后的微带滤波器的带外抑制度曲线，可以看出在频率大于23GHz以后，带外抑制从由4.5dB提高到了49dB，极大幅度的提高了带宽外的抑制效果。

以上依据图式所示的实施例详细说明了本实用新型的构造、特征及作用效果，以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，但本实用新型不以图面所示限定实施范围，凡是依照本实用新型的构想所作的改变，或修改为等同变化的等效实施例，仍未超出说明书与图示所涵盖的精神时，均应在本实用新型的保护范围内。

Claims

1.一种微带滤波器，其特征在于，包括内壁形成封闭腔体的封装盒、表面设有微带线电路的介质基板和隔离件；

所述介质基板铺设在所述封闭腔体的底部；

所述隔离件设置在所述封闭腔体内，且沿所述微带线电路的设置方向设置，所述隔离件上设置有用于将所述微带线电路分隔成位于不同子腔的若干通孔。

2.根据权利要求1所述的微带滤波器，其特征在于，所述封闭腔体的底部开设有用于放置所述介质基板的第一凹槽，所述第一凹槽的长度方向沿所述介质基板的长度方向延伸。

3.根据权利要求2所述的微带滤波器，其特征在于，所述第一凹槽与所述介质基板间隙配合。

4.根据权利要求2所述的微带滤波器，其特征在于，所述封闭腔体内部还设置有用于放置所述隔离件的第二凹槽；

所述第二凹槽的长度方向平行所述第一凹槽的长度方向，且所述第二凹槽和所述第一凹槽连通，所述第二凹槽的底部与所述第一凹槽开口齐平。

5.根据权利要求4所述的微带滤波器，其特征在于，所述隔离件固定设置在所述第二凹槽的底部。

6.根据权利要求1所述的微带滤波器，其特征在于，所述隔离件靠近所述介质基板的表面设置有沿着所述微带线电路设置方向延伸的通槽，所述微带线电路可放置在所述通槽内。

7.根据权利要求1所述的微带滤波器，其特征在于，所述封装盒包括可密封盖合的盒体和盒盖，所述盒盖盖合在所述盒体后，所述盒体内形成所述封闭腔体。

8.根据权利要求7所述的微带滤波器，其特征在于，所述微带滤波器还包括连接器，所述连接器固定在所述盒体上，且所述连接器针芯与所述微带线电路在所述封闭腔体内部电连接。

9.根据权利要求1所述的微带滤波器，其特征在于，所述微带线电路包括依次连接的多个功能电路单元，其中：所述功能电路单元为实现目标微波滤波器的相关电路；

各所述功能电路单元与各所述通孔在数量上一一对应。

10.根据权利要求9所述的微带滤波器，其特征在于，所述依次连接的多个功能电路单元分别为依次连接的50欧姆微带线、微带带通滤波器电路、第一微带低通滤波器电路和第二微带低通滤波器电路。