CN219246895U - 一种悬置线高通滤波器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种悬置线高通滤波器，包括氧化铝陶瓷基板，所述氧化铝陶瓷基板上方设有上层金属外壳，所述氧化铝陶瓷基板下方设有下层金属外壳，所述氧化铝陶瓷基板与所述上层金属外壳、所述下层金属外壳之间存在空气腔，所述氧化铝陶瓷基板上表面设有上层金属导体，所述上层金属导体包括第一传输线、第二传输线、第五传输线、第七传输线、第九传输线、第十传输线、第一高阻抗传输线、第二高阻抗传输线、第一扇形传输线、第二扇形传输线，所述氧化铝陶瓷基板下表面设有下层金属导体，所述下层金属导体包括第三传输线、第四传输线、第六传输线、第八传输线、第三高阻抗传输线、第三扇形传输线。

Description

一种悬置线高通滤波器

技术领域

本实用新型涉及微波电子元器件的技术领域，具体来说，涉及一种悬置线高通滤波器。

背景技术

目前微波滤波器广泛应用于雷达、电子对抗、通讯和制导等系统中，是必不可少的重要元器件，历来受到人们的重视，而传统的滤波器体积太大无法满足现有小型化的需求，对滤波器的体积提出了越来越高的要求，同样由于对成本的控制，对滤波器的低成本的要求也越来越高，采用微带或者其他开放的传输线结构很难实现性能优异的高Q值的高通滤波器，采用腔体滤波器和波导滤波器，虽然具有优越的性能指标，但其缺点是制造成本高、体积大且难以集成。

实用新型内容

针对相关技术中的上述技术问题，本实用新型提出一种悬置线高通滤波器，在实现滤波器宽带低损耗的情况下，同时实现其结构的小型化和低成本化。

为实现上述技术目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种悬置线高通滤波器，包括氧化铝陶瓷基板，所述氧化铝陶瓷基板上方设有上层金属外壳，所述氧化铝陶瓷基板下方设有下层金属外壳，所述氧化铝陶瓷基板与所述上层金属外壳、所述下层金属外壳之间存在空气腔，所述氧化铝陶瓷基板上表面设有上层金属导体，所述上层金属导体包括第一传输线、第二传输线、第五传输线、第七传输线、第九传输线、第十传输线、第一高阻抗传输线、第二高阻抗传输线、第一扇形传输线、第二扇形传输线，所述氧化铝陶瓷基板下表面设有下层金属导体，所述下层金属导体包括第三传输线、第四传输线、第六传输线、第八传输线、第三高阻抗传输线、第三扇形传输线，所述第一传输线连接所述第二传输线，所述第二传输线与第三传输线宽边耦合等效为串联电容，所述第三传输线并联所述第四传输线，所述第四传输线为蛇形电感，通过金属通孔与所述下层金属外壳连接，所述第三传输线与所述第五传输线宽边耦合等效为串联电容，所述第五传输线通过所述第一高阻抗传输线并联所述第一扇形传输线等效为LC谐振网络，所述第五传输线与所述第六传输线宽边耦合等效为串联电容，所述第六传输线通过所述第三高阻抗传输线并联所述第三扇形传输线等效为LC谐振网络，所述第六传输线与所述第七传输线宽边耦合等效为串联电容，所述第七传输线通过所述第二高阻抗传输线并联所述第二扇形传输线等效为LC谐振网络，所述第七传输线与所述第八传输线宽边耦合等效为串联电容，所述第八传输线与所述第九传输线宽边耦合等效为串联电容，所述第九传输线连接所述第十传输线。

进一步的，所述第一传输线为50Ω的输入悬置线，所述第十传输线为50Ω的输出悬置线。

进一步的，所述氧化铝陶瓷基板与所述上层金属外壳、所述下层金属外壳之间存在的空气腔厚度为1mm。

进一步的，所述氧化铝陶瓷基板介电常数为9.8，损耗角正切为0.002，厚度为0.254mm。

进一步的，所述上层金属导体与所述下层金属导体厚度均为0.003mm。

进一步的，所述第一高阻抗传输线、所述第二高阻抗传输线、所述第三高阻抗传输线等效为电感。

进一步的，所述第一扇形传输线、所述第二扇形传输线、所述第三扇形传输线等效为电容。

本实用新型的有益效果：该高通滤波器采用了介电常数为9.8的氧化铝陶瓷基板，在与同类产品实现相同性能的条件下，能够实现更低的成本和更小的体积；该高通滤波器采用悬置线的传输结构，在理想情况下对外没有辐射，因而相比于微带具有更低的损耗、更高的Q值，从而使该滤波器具有低损耗的特点；该高通滤波器采用了高阻抗传输线等效电感和扇形传输线串联谐振来替换集总电容中的LC谐振，使结构更紧凑。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

下面根据附图对本实用新型作进一步详细说明。

图1是根据本实用新型实施例所述的一种悬置线高通滤波器的结构示意图；

图2是根据本实用新型实施例所述的一种悬置线高通滤波器的氧化铝陶瓷基板上表面电路版图；

图3是根据本实用新型实施例所述的一种悬置线高通滤波器的氧化铝陶瓷基板下表面电路版图；

图4是根据本实用新型实施例所述的一种悬置线高通滤波器的仿真插入损耗和回波损耗图。

图中：1、第一传输线；2、第二传输线；3、第三传输线；4、第四传输线；5、第五传输线；6、第六传输线；7、第七传输线；8、第八传输线；9、第九传输线；10、第十传输线；101、第一高阻抗传输线；102、第一扇形传输线；201、第二高阻抗传输线；202、第二扇形传输线；301、第三高阻抗传输线；302、第三扇形传输线；1000、金属通孔。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1-4所示，本实用新型实施例所述的一种悬置线高通滤波器，包括氧化铝陶瓷基板12，所述氧化铝陶瓷基板12上方设有上层金属外壳11，所述氧化铝陶瓷基板12下方设有下层金属外壳13，所述氧化铝陶瓷基板12与所述上层金属外壳11、所述下层金属外壳13之间存在空气腔，所述氧化铝陶瓷基板12上表面设有上层金属导体，所述上层金属导体包括第一传输线1、第二传输线2、第五传输线5、第七传输线7、第九传输线9、第十传输线10、第一高阻抗传输线101、第二高阻抗传输线201、第一扇形传输线102、第二扇形传输线202。所述氧化铝陶瓷基板12下表面设有下层金属导体，所述下层金属导体包括第三传输线3、第四传输线4、第六传输线6、第八传输线8、第三高阻抗传输线301、第三扇形传输线302，所述第一传输线1连接所述第二传输线2，所述第二传输线2与第三传输线3宽边耦合等效为串联电容，所述第三传输线3并联所述第四传输线4，所述第四传输线4为蛇形电感，通过金属通孔1000与所述下层金属外壳13连接，所述第三传输线3与所述第五传输线5宽边耦合等效为串联电容，所述第五传输线5通过所述第一高阻抗传输线101并联所述第一扇形传输线102等效为LC谐振网络，所述第五传输线5与所述第六传输线6宽边耦合等效为串联电容，所述第六传输线6通过所述第三高阻抗传输线301并联所述第三扇形传输线302等效为LC谐振网络，所述第六传输线6与所述第七传输线7宽边耦合等效为串联电容，所述第七传输线7通过所述第二高阻抗传输线201并联所述第二扇形传输线202等效为LC谐振网络，所述第七传输线7与所述第八传输线8宽边耦合等效为串联电容，所述第八传输线8与所述第九传输线9宽边耦合等效为串联电容，所述第九传输线9连接所述第十传输线10。

在本实用新型中的一个具体实施例中，所述第一传输线1为50Ω的输入悬置线，所述第十传输线10为50Ω的输出悬置线。

在本实用新型中的一个具体实施例中，所述氧化铝陶瓷基板12与所述上层金属外壳11、所述下层金属外壳13之间存在的空气腔厚度为1mm。

在本实用新型中的一个具体实施例中，所述氧化铝陶瓷基板12介电常数为9.8，损耗角正切为0.002，厚度为0.254mm。

在本实用新型中的一个具体实施例中，所述上层金属导体与所述下层金属导体厚度均为0.003mm。

在本实用新型中的一个具体实施例中，所述第一高阻抗传输线101、所述第二高阻抗传输线201、所述第三高阻抗传输线301等效为电感。

在本实用新型中的一个具体实施例中，所述第一扇形传输线102、所述第二扇形传输线202、所述第三扇形传输线302等效为电容。

在本实用新型中的一个具体实施例中，如图1的电路图所示，采用椭圆函数滤波器设计思路，结合Advanced Design system设计优化LC参数，完成了拓扑结构的设计，通过悬置带线来模拟集总元件，从而得到了图2所示的悬置带线结构，使用电路仿真软件，仿真图1所示高通滤波器，目标中心频率设为12GHz，图4给出了其传输系数和回波损耗的仿真结果，其高通滤波效果良好，其回波损耗仿真结果，在6GHz~18GHz范围内回波损耗均小于-18dB，其传输系数仿真结果，在6GHz~8GHz范围内，传输系数均大于-3.8dB，在8GHz~18GHz范围内，传输系数均大于-0.6dB，尺寸仅有6mm×5mm×0.254mm。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种悬置线高通滤波器，包括氧化铝陶瓷基板（12），其特征在于：所述氧化铝陶瓷基板（12）上方设有上层金属外壳（11），所述氧化铝陶瓷基板（12）下方设有下层金属外壳（13），所述氧化铝陶瓷基板（12）与所述上层金属外壳（11）、所述下层金属外壳（13）之间存在空气腔，所述氧化铝陶瓷基板（12）上表面设有上层金属导体，所述上层金属导体包括第一传输线（1）、第二传输线（2）、第五传输线（5）、第七传输线（7）、第九传输线（9）、第十传输线（10）、第一高阻抗传输线（101）、第二高阻抗传输线（201）、第一扇形传输线（102）、第二扇形传输线（202），所述氧化铝陶瓷基板（12）下表面设有下层金属导体，所述下层金属导体包括第三传输线（3）、第四传输线（4）、第六传输线（6）、第八传输线（8）、第三高阻抗传输线（301）、第三扇形传输线（302），所述第一传输线（1）连接所述第二传输线（2），所述第二传输线（2）与第三传输线（3）宽边耦合，所述第三传输线（3）并联所述第四传输线（4），所述第四传输线（4）为蛇形电感，通过金属通孔（1000）与所述下层金属外壳（13）连接，所述第三传输线（3）与所述第五传输线（5）宽边耦合，所述第五传输线（5）通过所述第一高阻抗传输线（101）并联所述第一扇形传输线（102），所述第五传输线（5）与所述第六传输线（6）宽边耦合，所述第六传输线（6）通过所述第三高阻抗传输线（301）并联所述第三扇形传输线（302），所述第六传输线（6）与所述第七传输线（7）宽边耦合，所述第七传输线（7）通过所述第二高阻抗传输线（201）并联所述第二扇形传输线（202），所述第七传输线（7）与所述第八传输线（8）宽边耦合，所述第八传输线（8）与所述第九传输线（9）宽边耦合，所述第九传输线（9）连接所述第十传输线（10）。

2.根据权利要求1所述的一种悬置线高通滤波器，其特征在于：所述第一传输线（1）为50Ω的输入悬置线，所述第十传输线（10）为50Ω的输出悬置线。

3.根据权利要求1所述的一种悬置线高通滤波器，其特征在于：所述氧化铝陶瓷基板（12）与所述上层金属外壳（11）、所述下层金属外壳（13）之间存在的空气腔厚度为1mm。

4.根据权利要求1所述的一种悬置线高通滤波器，其特征在于：所述氧化铝陶瓷基板（12）介电常数为9.8，损耗角正切为0.002，厚度为0.254mm。

5.根据权利要求1所述的一种悬置线高通滤波器，其特征在于：所述上层金属导体与所述下层金属导体厚度均为0.003mm。

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