一種具有可迭加陷波特性的微帶超寬帶帶通濾波器制造技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)涉及一種具有可迭加陷波特性的微帶超寬帶帶通濾波器。微帶結(jié)構(gòu)包括金屬上覆層、介質(zhì)基片和金屬下覆層，在金屬上覆層分別刻蝕輸入饋線、輸出饋線、平行耦合三線結(jié)構(gòu)和n+1(n為自然數(shù)，且n＝1，2，…，8)個可級聯(lián)的T型結(jié)構(gòu)(T0，T1，…，Tn)。其中輸入饋線和輸出饋線分別與平行耦合三線結(jié)構(gòu)相連接；第一級T型結(jié)構(gòu)T0與平行耦合三線結(jié)構(gòu)相連接；然后，第k+1級T型結(jié)構(gòu)Tk與第k級T型結(jié)構(gòu)Tk-1相連接(其中，k＝1,…,n)。在金屬下覆層刻蝕一個位于平行耦合三線結(jié)構(gòu)下方的矩形缺陷地結(jié)構(gòu)。該濾波器能覆蓋超寬帶頻率范圍，可以在指定的頻率處形成n個陷波，具有尺寸緊湊和性能優(yōu)良等優(yōu)點。

【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
【專利摘要】本專利技術(shù)涉及一種具有可迭加陷波特性的微帶超寬帶帶通濾波器。微帶結(jié)構(gòu)包括金屬上覆層、介質(zhì)基片和金屬下覆層，在金屬上覆層分別刻蝕輸入饋線、輸出饋線、平行耦合三線結(jié)構(gòu)和n+1(n為自然數(shù)，且n＝1，2，…，8)個可級聯(lián)的T型結(jié)構(gòu)(T0，T1，…，Tn)。其中輸入饋線和輸出饋線分別與平行耦合三線結(jié)構(gòu)相連接；第一級T型結(jié)構(gòu)T0與平行耦合三線結(jié)構(gòu)相連接；然后，第k+1級T型結(jié)構(gòu)Tk與第k級T型結(jié)構(gòu)Tk-1相連接(其中，k＝1,…,n)。在金屬下覆層刻蝕一個位于平行耦合三線結(jié)構(gòu)下方的矩形缺陷地結(jié)構(gòu)。該濾波器能覆蓋超寬帶頻率范圍，可以在指定的頻率處形成n個陷波，具有尺寸緊湊和性能優(yōu)良等優(yōu)點。【專利說明】-種具有可迭加陷波特性的微帶超寬帶帶通濾波器
本專利技術(shù)屬于超寬帶通信
，具體涉及一種具有可迭加陷波特性的微帶超寬 帶帶通濾波器。
技術(shù)介紹
在2002年，美國聯(lián)邦通信委員會（FCC)將3. 1GHz至10. 6GHz之間的頻段開放為 通信領(lǐng)域的應(yīng)用。因為其高傳輸速率和低傳輸損耗等優(yōu)點，超寬帶通信受到了廣泛的重視 并得到了迅猛的發(fā)展。作為超寬帶通信系統(tǒng)中的關(guān)鍵器件，超寬帶濾波器的性能決定了系 統(tǒng)的整體性能。在整個超寬帶頻段范圍內(nèi)，由于已經(jīng)存在其它各種窄帶無線通信信號，例如 全球微波互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)（WiMAX，3. 3GHz?3. 6GHz)，衛(wèi)星C波段（3. 7GHz?4. 2GHz)，或無線局 域網(wǎng)（WLAN，5. 15GHz?5. 35GHz，5. 725GHz?5. 825GHz)系統(tǒng)等等，這些無線通信信號會嚴 重干擾超寬帶通信系統(tǒng)的正常工作。為了抑制不同系統(tǒng)之間的相互干擾，保證超寬帶通信 系統(tǒng)正常工作，設(shè)計具有陷波特性的超寬帶帶通濾波器具有重要意義。然而，設(shè)計小型化、 高性能和低成本的濾波器仍是一大挑戰(zhàn)。
技術(shù)實現(xiàn)思路
本專利技術(shù)的目的是為了克服現(xiàn)有的濾波器不足，提供了 一種具有可迭加陷波特性的 超寬帶微帶濾波器。可以根據(jù)需要，靈活得選擇確定該濾波器的陷波數(shù)目及位置。并且該 濾波器尺寸較小，且具有良好的性能。 典型微帶線的結(jié)構(gòu)如圖1所示，主要包括三層。第I層是金屬上覆層，第II層是 介質(zhì)基片，第III層是金屬下覆層。為了實現(xiàn)本專利技術(shù)所述的具有可迭加陷波特性的超寬帶 微帶濾波器，所采用的技術(shù)方案是：在微帶線的金屬上覆層（即第I層）和金屬下覆層（即 第III層）分別刻蝕如圖2所示的圖案。濾波器的正面在圖3(a)中給出。在圖3(a)中的 金屬圖案包括特征阻抗為輸入饋線1、輸出饋線2、一個三線耦合結(jié)構(gòu)3和η+1 (η為自然數(shù)， 且η=1，2，"·，8)個可級聯(lián)的Τ型結(jié)構(gòu)（T^Ti，…，Τη)。其中輸入饋線1和輸出饋線2 分別與平行耦合三線結(jié)構(gòu)3相連接；第一級Τ型結(jié)構(gòu)?；與平行耦合三線結(jié)構(gòu)3相連接；第 二級Τ型結(jié)構(gòu)?\與第一級Τ型結(jié)構(gòu)?；相連接，…，第k+Ι級Τ型結(jié)構(gòu)T k與第k級Τ型結(jié) 構(gòu)相連接，…，第η+1級T型結(jié)構(gòu)Tn與第η級T型結(jié)構(gòu)Tn_i相連接。濾波器的背面在 圖3 (b)中給出，在金屬下覆層刻蝕一個矩形圖案4,正好位于平行耦合三線結(jié)構(gòu)3正下方， 用于增強平行耦合三線結(jié)構(gòu)3的耦合強度。 本專利技術(shù)的有益效果是：與現(xiàn)有的濾波器相比，本專利技術(shù)的濾波器帶寬可以覆蓋超寬 帶頻率范圍，所具有的η個可級聯(lián)的T型結(jié)構(gòu)，可以在指定的頻率處形成η個陷波，具有很 大的靈活性。另外，本專利技術(shù)具有尺寸緊湊和性能優(yōu)良等優(yōu)點。 【專利附圖】【附圖說明】 圖1是本專利技術(shù)用于加工微帶濾波器的復(fù)合材料層。 圖2是本專利技術(shù)的微帶濾波器的平面結(jié)構(gòu)示意圖。 圖3(a)是本專利技術(shù)所述濾波器的俯視圖。 圖3(b)是本專利技術(shù)所述濾波器的仰視圖。 圖4(a)是本專利技術(shù)實施例一的俯視圖。 圖4(b)是本專利技術(shù)實施例一的仰視圖 圖5是本專利技術(shù)實施例一的等效電路。 圖6是本專利技術(shù)實施例一的等效電路的頻率響應(yīng)。 圖7(a)是用于計算本專利技術(shù)實施例一陷波頻率的等效模型。 圖7(b)是用于計算本專利技術(shù)實施例一陷波頻率的偶模等效電路模型。 圖8是本專利技術(shù)實施例一中針對陷波頻率的計算值與仿真值之間的對比。 圖9是本專利技術(shù)實施例一改變結(jié)構(gòu)參數(shù)14可以靈活移動陷波位置。 圖10(a)是針對本專利技術(shù)實施例一進行加工測試的頻率響應(yīng)結(jié)果。 圖10(b)是針對本專利技術(shù)實施例一進行加工測試的群時延結(jié)果。 圖11是本專利技術(shù)實施例二的俯視圖。 圖12是本專利技術(shù)實施例二中第二級T型結(jié)構(gòu)?\對頻率響應(yīng)的影響。 圖13 (a)是本專利技術(shù)實施例二中調(diào)整結(jié)構(gòu)參數(shù)14對第二個陷波位置的影響。 圖13(b)是本專利技術(shù)實施例二中調(diào)整結(jié)構(gòu)參數(shù)16對第一個陷波位置的影響。 圖14(a)是針對本專利技術(shù)實施例二進行加工測試的頻率響應(yīng)結(jié)果。 圖14(b)是針對本專利技術(shù)實施例二進行加工測試的群時延結(jié)果。 圖15是本專利技術(shù)實施例三的俯視圖。 圖16是本專利技術(shù)實施例二的頻率響應(yīng)仿真圖。 【具體實施方式】 下面結(jié)合附圖和具體實施例對本專利技術(shù)做進一步的說明，但本專利技術(shù)的實施方式不限 于此。本專利技術(shù)的實施例采用CR-10基片，其相對介電常數(shù)為9. 6,基片厚度為0. 635mm。 實施例一為具有單陷波特性的超寬帶帶通濾波器。其正面如圖4(a)所示，包括 50歐姆輸入饋線1、50歐姆輸出饋線2、平行耦合三線結(jié)構(gòu)3、第一級T型結(jié)構(gòu)?；和第二級 T型結(jié)構(gòu)?\。其中50歐姆輸入饋線1和50歐姆輸出饋線2分別與平行耦合三線結(jié)構(gòu)3相 連接；第一級Τ型結(jié)構(gòu)I與平行耦合三線結(jié)構(gòu)3相連接；第二級Τ型結(jié)構(gòu)?\與第一級Τ型 結(jié)構(gòu)?；相連接。背面如圖4(b)所示，在金屬下覆層刻蝕一個矩形圖案4,正好位于平行耦 合三線結(jié)構(gòu)3正下方，用于增強平行耦合三線結(jié)構(gòu)3的耦合強度。 為了進一步的證明本專利技術(shù)結(jié)構(gòu)的非顯而易見性，下面針對實施例一進行深入分 析。實施例一的等效電路模型如圖5所示。其中，平行耦合三線結(jié)構(gòu)3本身作為一個六端 口結(jié)構(gòu)，可以用下面的阻抗矩陣來描述它的六個端口的電壓電流關(guān)系。 【權(quán)利要求】1. 一種具有可迭加陷波特性的微帶超寬帶帶通濾波器，包括正面部分和背面部分；其 特征在于，正面部分的金屬圖案包括輸入饋線1、輸出饋線2、平行耦合三線結(jié)構(gòu)3和η+1 (η 為自然數(shù)，且η=1，2，"·，8)個可級聯(lián)的Τ型結(jié)構(gòu)（T^Ti，…，Tn);輸入饋線1和輸出饋 線2分別與平行耦合三線結(jié)構(gòu)3相連接；第一級T型結(jié)構(gòu)?；與平行耦合三線結(jié)構(gòu)3相連接； 第二級T型結(jié)構(gòu)?\與第一級T型結(jié)構(gòu)?；相連接；…；第k+Ι級T型結(jié)構(gòu)T k與第k級T型 結(jié)構(gòu)相連接；…；第η+1級T型結(jié)構(gòu)Tn與第η級T型結(jié)構(gòu)Tn_i相連接；背面部分的金 屬圖案包括一個位于平行耦合三線結(jié)構(gòu)3下方的缺陷地結(jié)構(gòu)4。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的超寬帶微帶濾波器，其特征是，可以根據(jù)需要產(chǎn)生的陷波數(shù) 目來確定相連接的T型結(jié)構(gòu)數(shù)目。η+1 (η為自然數(shù)，且η = 1，2,…，8)個可級聯(lián)的T型結(jié) 構(gòu)（Τ。，?\，…，Τη)可以產(chǎn)生η個陷波。3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的超寬帶微帶濾波器，其特征是，可以調(diào)整Τ型結(jié)構(gòu)的參數(shù)相對 獨立得調(diào)整各個陷波的頻率位置。4. 根據(jù)權(quán)利要求3, Τ型結(jié)構(gòu)的枝節(jié)可以進行適當?shù)脧澱郾疚臋n來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護點】
一種具有可迭加陷波特性的微帶超寬帶帶通濾波器，包括正面部分和背面部分；其特征在于，正面部分的金屬圖案包括輸入饋線1、輸出饋線2、平行耦合三線結(jié)構(gòu)3和n+1(n為自然數(shù)，且n＝1，2，…,8)個可級聯(lián)的T型結(jié)構(gòu)(T0，T1，…，Tn)；輸入饋線1和輸出饋線2分別與平行耦合三線結(jié)構(gòu)3相連接；第一級T型結(jié)構(gòu)T0與平行耦合三線結(jié)構(gòu)3相連接；第二級T型結(jié)構(gòu)T1與第一級T型結(jié)構(gòu)T0相連接；…；第k+1級T型結(jié)構(gòu)Tk與第k級T型結(jié)構(gòu)Tk?1相連接；…；第n+1級T型結(jié)構(gòu)Tn與第n級T型結(jié)構(gòu)Tn?1相連接；背面部分的金屬圖案包括一個位于平行耦合三線結(jié)構(gòu)3下方的缺陷地結(jié)構(gòu)4。

【技術(shù)特征摘要】

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：肖飛，于英信，唐小宏，
申請(專利權(quán))人：電子科技大學(xué)，
類型：發(fā)明
國別省市：四川;51