一種基于矩形環(huán)多模諧振器的微帶寬帶濾波器制造技術(shù)

本實(shí)用新型專(zhuān)利技術(shù)公開(kāi)了一種基于矩形環(huán)多模諧振器的微帶寬帶濾波器，它包括形成于介質(zhì)板（40）上、下表面的金屬微帶貼片（30）和金屬接地板（50），所述金屬微帶貼片包括矩形環(huán)多模諧振器（10）、兩個(gè)阻帶部分（20，21）。其中矩形環(huán)多模諧振器是基于階狀阻抗全波長(zhǎng)環(huán)形諧振器（SORR）和階狀阻抗半波長(zhǎng)諧振器（SHR）的結(jié)合和改善，而兩個(gè)阻帶部分采用非對(duì)稱π型結(jié)構(gòu)應(yīng)用于輸入輸出部分。本實(shí)用新型專(zhuān)利技術(shù)具有結(jié)構(gòu)緊湊，上阻帶寬，通帶內(nèi)插入損耗小等特點(diǎn)。（*該技術(shù)在2022年保護(hù)過(guò)期，可自由使用*）

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

本技術(shù)涉及一種基于矩形環(huán)多模諧振器的微帶寬帶帶通濾波器，該寬帶帶通濾波器結(jié)構(gòu)緊湊、尺寸小，通帶內(nèi)具有較小的插入損耗，同時(shí)具有較寬的上阻帶，具有良好的寬頻帶特性和較高的頻率選擇性。
技術(shù)介紹
近些年，隨著超寬帶(UWB)技術(shù)在無(wú)線通信技術(shù)和無(wú)線多媒體業(yè)務(wù)的不斷應(yīng)用，也加速了寬帶濾波器技術(shù)的飛速發(fā)展，多種多樣的多模諧振器結(jié)構(gòu)被廣泛應(yīng)用于寬帶濾波器的設(shè)計(jì)中，以提高濾波器的寬帶特性。從現(xiàn)有的寬帶通濾波器實(shí)際性能來(lái)看雖然也較為滿意，但是還存在一些不足之處有待于改進(jìn)。現(xiàn)有的基于多模諧振器的寬帶濾波器，如基于雙模、三模階狀阻抗諧振器或者兩種諧振器的綜合而設(shè)計(jì)的寬帶帶通濾波器，相對(duì)帶寬可達(dá)到50%以上，但很難得到較低的插入損耗。后來(lái)對(duì)于上述寬帶濾波器進(jìn)行了一定的改進(jìn)，引入了環(huán)形諧振器，獲得了較低的通帶內(nèi)插入損耗，但是相應(yīng)的上阻帶寬度和頻率選擇等性能還是存在很大的不足。因此設(shè)計(jì)一種寬阻帶、高頻率選擇性且具有低插入損耗的寬帶帶通濾波器具有重要的意義。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
為了改善現(xiàn)有寬帶濾波器中上阻帶寬度、插入損耗等性能，本技術(shù)提供了一種基于矩形環(huán)多模諧振器的微帶寬帶濾波器，其中采用新型的矩形環(huán)多模諧振器(10)用來(lái)改善通帶內(nèi)性能，采用非對(duì)稱性的H型結(jié)構(gòu)構(gòu)成兩個(gè)帶阻部分(20，21)用來(lái)拓寬上阻帶。本技術(shù)所采用的技術(shù)方案是:一種基于矩形環(huán)多模諧振器的微帶寬帶濾波器，其特征在于，包括形成于介質(zhì)板(40)上、下表面的金屬微帶貼片(30)和金屬接地板(50)，所述金屬微帶貼片包括矩形環(huán)多模諧振器(10)、兩個(gè)帶阻部分(20，21)。所述的一種基于矩形環(huán)多模諧振器的微帶寬帶濾波器，其特征在于，矩形環(huán)多模諧振器(10)和兩個(gè)帶阻部分(20，21)以平行耦合微帶線相互耦合。所述的一種基于矩形環(huán)多模諧振器的微帶寬帶濾波器，其特征在于，矩形環(huán)多模諧振器(10)是基于階狀阻抗全波長(zhǎng)環(huán)形諧振器(SORR)和階狀阻抗半波長(zhǎng)諧振器(SHR)的結(jié)合和改善。所述的一種基于矩形環(huán)多模諧振器的微帶寬帶濾波器，其特征在于，兩個(gè)帶阻部分(20，21)采用非對(duì)稱π型結(jié)構(gòu)應(yīng)用于輸入輸出部分，目的是拓寬上阻帶，非對(duì)稱式的π型帶阻部分是由兩段長(zhǎng)度不相等的微帶線存根(L1, L2)構(gòu)成。本技術(shù)相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)具有如下的優(yōu)點(diǎn)及特性:(I)結(jié)構(gòu)緊湊、尺寸小，易于加工，且制作價(jià)格便宜。(2) 3dB相對(duì)帶寬可達(dá)到50%以上，而且具有較寬的上阻帶。(3)具有陡峭的裙邊帶和很高的頻率選擇性。(4)通帶內(nèi)插入損耗很低，可達(dá)到IdB以下。附圖說(shuō)明圖1基于矩形環(huán)多模諧振器的微帶寬帶濾波器的基本結(jié)構(gòu)俯視具體實(shí)施方式近年來(lái)，多模環(huán)型諧振器開(kāi)始被應(yīng)用到微帶帶通濾波器的設(shè)計(jì)中，這種類(lèi)型濾波器充分利用在通帶內(nèi)呈現(xiàn)多個(gè)諧振模式的特性，實(shí)現(xiàn)多模環(huán)形諧振腔具有較好的寬帶性能而且其結(jié)構(gòu)緊湊，易于加工，適用范圍廣，本技術(shù)正是利用諧振結(jié)構(gòu)的多諧振特性，設(shè)計(jì)了一種低成本、高性能的微帶寬帶帶通濾波器。以下結(jié)合附圖對(duì)本技術(shù)的具體結(jié)構(gòu)作進(jìn)一步的描述。如圖1所示，本技術(shù)由矩形環(huán)多模諧振器(10)、兩個(gè)帶阻部分(20，21)組成。矩形環(huán)多模諧振器和兩個(gè)帶阻部分通過(guò)平行耦合微帶線相互耦合。如圖1所示，該濾波器矩形環(huán)多模諧振器(10)部分的尺寸為:矩形環(huán)外部的長(zhǎng)胃2=7.50mm，寬Ln=6.3mm，矩形環(huán)寬度W3=0.4臟。其它尺寸為:L4=0.60mm，L5=16.90mm，L8=23.51mm，L9=6.45mm，L10=L 76mm，W1=L 13mm，s=0.37mm。如圖1所示，該濾波器兩個(gè)帶阻部分(20，21)部分的尺寸為:兩個(gè)微帶線存根的長(zhǎng)度:1^=7.99mm, L2=6.03mm。非對(duì)稱π型結(jié)構(gòu)的其它結(jié)構(gòu)的尺寸為:L6=4.75mm, L7=0.74mm, L3=18.47mm η介質(zhì)基板(40)的選擇 :本技術(shù)采用的介質(zhì)基板的尺寸為2cm*6cm,其相對(duì)介電常數(shù)為11.2，該基板價(jià)格較低，損耗較小，應(yīng)用范圍廣。在實(shí)際中，可根據(jù)實(shí)際應(yīng)用采用其它介電常數(shù)損耗角的介質(zhì)基板，本技術(shù)采用的介質(zhì)基板的介電常數(shù)損耗角為0.009，其厚度為1.6mm，滿足所需的強(qiáng)度。矩形環(huán)多模諧振器(10)的設(shè)計(jì):近年來(lái)，多模環(huán)型諧振器開(kāi)始被廣泛應(yīng)用到微帶寬帶帶通濾波器的設(shè)計(jì)中，這種類(lèi)型的濾波器充分利用了在通帶內(nèi)呈現(xiàn)多個(gè)諧振模式的特性，實(shí)現(xiàn)多模環(huán)形諧振器具有較好的寬帶性能而且其結(jié)構(gòu)緊湊，易于加工。本技術(shù)設(shè)計(jì)的矩形環(huán)多模諧振器是基于階狀阻抗全波長(zhǎng)環(huán)形諧振器(SORR)和階狀阻抗半波長(zhǎng)諧振器(SHR)的結(jié)合和改善，其結(jié)構(gòu)緊湊、易于加工，且能夠產(chǎn)生很好的通帶性能。本技術(shù)設(shè)計(jì)的矩形環(huán)多模諧振器在通帶內(nèi)產(chǎn)生四個(gè)傳輸極點(diǎn)，在上、下截止頻率處產(chǎn)生兩個(gè)傳輸零點(diǎn)，其產(chǎn)生的通帶相對(duì)帶寬可達(dá)55%以上，而且實(shí)現(xiàn)了陡峭的裙邊帶和高頻率選擇性。兩個(gè)帶阻部分(20，21)的設(shè)計(jì):本技術(shù)采用非對(duì)稱式的π型結(jié)構(gòu)構(gòu)成帶阻部分，將其應(yīng)用于輸入輸出部分可拓寬上阻帶。其中非對(duì)稱式的η型帶阻部分是由兩段長(zhǎng)度不相等的微帶存根(L1, L2)構(gòu)成，該結(jié)構(gòu)能夠在高頻上阻帶部分產(chǎn)生兩個(gè)傳輸零點(diǎn)，從而達(dá)到抑制諧波效應(yīng)、拓寬上阻帶的效果。該寬帶帶通濾波器的兩個(gè)帶阻部分連接的是普通激勵(lì)源(50Ω )。為了減小濾波器的體積，將微帶線折疊起來(lái)。此設(shè)計(jì)不僅使得濾波器的結(jié)構(gòu)更為緊湊，更能很好的實(shí)現(xiàn)通信。本實(shí)用設(shè)計(jì)的濾波器不僅能實(shí)現(xiàn)55%以上的相對(duì)帶寬，而且具有較高的頻率選擇性和很好的阻帶特性，同時(shí)通帶內(nèi)插入損耗較低，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小，印刷在介質(zhì)基板的兩面，便于批量生產(chǎn)，調(diào)試，且成本低廉。本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種基于矩形環(huán)多模諧振器的微帶寬帶濾波器，其特征在于，包括形成于介質(zhì)板（40）上、下表面的金屬微帶貼片（30）和金屬接地板（50），所述金屬微帶貼片包括矩形環(huán)多模諧振器（10）、兩個(gè)帶阻部分（20，21）。

【技術(shù)特征摘要】
1.種基于矩形環(huán)多模諧振器的微帶寬帶濾波器，其特征在于，包括形成于介質(zhì)板(40)上、下表面的金屬微帶貼片(30)和金屬接地板(50)，所述金屬微帶貼片包括矩形環(huán)多模諧振器(10)、兩個(gè)帶阻部分(20，21)。2.據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于矩形環(huán)多模諧振器的微帶寬帶濾波器，其特征在于，矩形環(huán)多模諧振器(10)和兩個(gè)帶阻部分(20，21)以平行耦合微帶線相互耦合。3.據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基...

【專(zhuān)利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：張道亮，蘇暢，劉文儉，
申請(qǐng)(專(zhuān)利權(quán))人：哈爾濱飛羽科技有限公司，
類(lèi)型：新型
國(guó)別省市：黑龍江;23