[發(fā)明專(zhuān)利]基于缺陷地結(jié)構(gòu)的低損耗帶通濾波器

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201010157143.5
• 申請(qǐng)日: 2010-04-27
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN101853975A
• 公開(kāi)（公告）日: 2010-10-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 黃德昌;劉海文;朱路;官雪輝;張躍進(jìn);王傳云;張智翀;文品;高曉暉
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 華東交通大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): H01P1/203
• 分類(lèi)號(hào): H01P1/203
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種缺陷地結(jié)構(gòu)的低損耗帶通濾波器，屬微波傳輸器件技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

隨著移動(dòng)通信、衛(wèi)星通信、雷達(dá)和無(wú)線遙感技術(shù)不斷的發(fā)展，系統(tǒng)對(duì)射頻收發(fā)前端的微波、射頻濾波器的設(shè)計(jì)提出了越來(lái)越高的要求。微帶濾波器由于本身尺寸小、加工復(fù)雜度相對(duì)較低、質(zhì)量輕及易于集成等優(yōu)點(diǎn)，在微波集成電路(MIC)等電路中得到了廣泛使用。

在衛(wèi)星通信技術(shù)的發(fā)展過(guò)程中，對(duì)頻段、帶寬的要求越來(lái)越高，寬帶微帶帶通濾波器的設(shè)計(jì)也益發(fā)的重要，特別是S波段的帶通濾波器，在要求微帶結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、尺寸變小的同時(shí)也要求其相對(duì)帶寬要達(dá)到30％以上。

采用缺陷地結(jié)構(gòu)的帶通濾波器已有公開(kāi)報(bào)道，如公開(kāi)號(hào)CN101459269公開(kāi)了一種基于缺陷地結(jié)構(gòu)的低通濾波器，這種濾波器包括介質(zhì)基板、金屬線、接地金屬板和在接地金屬板上蝕刻的缺陷地結(jié)構(gòu)，缺陷地結(jié)構(gòu)是由兩個(gè)對(duì)稱(chēng)的扇形槽通過(guò)一個(gè)矩形連接槽相連接構(gòu)成；公開(kāi)號(hào)CN101308946公開(kāi)了一種基于新型缺陷地結(jié)構(gòu)的寬帶微帶耦合器，這種耦合器包括：缺陷地結(jié)構(gòu)、微帶結(jié)構(gòu)信號(hào)層和端口。但在已有技術(shù)中，尚未見(jiàn)折型饋線、T型加載電容和“凹”型缺陷地結(jié)構(gòu)(DGS)組合的新型濾波結(jié)構(gòu)。

折型饋線、T型加載電容和“凹”型DGS是一個(gè)新型濾波結(jié)構(gòu)，它不僅實(shí)現(xiàn)了結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，小型化的特點(diǎn)，而且較傳統(tǒng)的微帶帶通濾波器而言，通帶與阻帶特性更好，其具有更低的插入損耗，還能提高濾波器阻帶抑制能力，并克服了表面波和高次諧波分量的干擾。同時(shí)還通過(guò)在50歐姆微帶線上適當(dāng)?shù)囊苿?dòng)折型饋線的位置可以改變S波段低損耗帶通濾波器的工作頻段。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是，為了實(shí)現(xiàn)一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，能產(chǎn)生S波段的帶通濾波器，本發(fā)明提出一種新型的在50歐姆阻抗匹配的微帶傳輸線上采用一對(duì)折型饋線結(jié)構(gòu)，并在此基礎(chǔ)上加載了一對(duì)T型加載電容，在地平面上采用“凹”型缺陷地結(jié)構(gòu)(DGS)的帶通濾波器，所得的濾波器不僅結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于加工，而且能有效的在通帶周?chē)a(chǎn)生2個(gè)傳輸零點(diǎn)，低損耗，同時(shí)提高了濾波器阻帶抑制能力和克服表面波和高次諧波分量的干擾。

本發(fā)明的技術(shù)方案是，在濾波器上層50歐姆阻抗匹配的微帶傳輸線上采用一對(duì)折型饋線結(jié)構(gòu)并在此基礎(chǔ)上加載了一對(duì)T型加載電容，并在濾波器地平面上采用“凹”型缺陷地結(jié)構(gòu)(DGS)。

圖1所示為T(mén)型加載電容的結(jié)構(gòu)圖，其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是可以任意選擇T型加載電容的尺寸而獲得不同的加載電容量。

圖2所示是在50歐姆阻抗匹配的微帶傳輸線上的折型饋線結(jié)構(gòu)，并在此基礎(chǔ)上加載了一個(gè)T型加載電容。圖中(3)為T(mén)型加載電容，(1)為50歐姆的輸入微帶傳輸線，(5)為折型饋線結(jié)構(gòu)，T型加載電容加載于輸入微帶傳輸線(1)上。

圖3所示為本發(fā)明一種基于缺陷地結(jié)構(gòu)的低損耗帶通濾波器上層結(jié)構(gòu)圖，即在50歐姆阻抗匹配的微帶傳輸線上采用一對(duì)折型饋線結(jié)構(gòu)并在此基礎(chǔ)上加載了一對(duì)T型加載電容；在50歐姆微帶上改變其加載位置可以改變?yōu)V波器的工作頻段。

輸入端傳輸線(1)通過(guò)縫隙(10)耦合到輸出端傳輸線(2)；T型加載電容(3)、(4)分別加載在輸入端傳輸線(1)和輸出端傳輸線(2)上；折型饋線(5)與加載了T型加載電容(3)的輸入端傳輸線(1)通過(guò)縫隙(8)耦合；折型饋線(6)與加載了T型加載電容(4)的輸出端傳輸線(2)通過(guò)縫隙(9)耦合；折型饋線(5)和折型饋線(6)通過(guò)縫隙(7)耦合。通過(guò)調(diào)整輸入輸出傳輸線與濾波器之間的耦合縫隙(7)的尺寸大小，可以調(diào)節(jié)帶通濾波器的耦合系數(shù)。

圖4所示為本發(fā)明一種基于缺陷地結(jié)構(gòu)的低損耗帶通濾波器采用“凹”型缺陷地結(jié)構(gòu)(DGS)的整體結(jié)構(gòu)圖，該缺陷地結(jié)構(gòu)由(11)、(12)、(13)、(14)、(15)、(16)、(17)、(18)構(gòu)成，缺陷地(11)與(12)之間設(shè)有縫隙(20)，缺陷地(18)與(11)和(12)之間設(shè)有縫隙(19)。

“凹”型缺陷地結(jié)構(gòu)(DGS)尺寸的變化能影響濾波器的帶外抑制能力；“凹”型缺陷地結(jié)構(gòu)平面與濾波器上層結(jié)構(gòu)之間的距離為0.8mm。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)比較的有益效果是，本發(fā)明在不增加電路面積的前提下，采用一種對(duì)稱(chēng)的折型饋線結(jié)構(gòu)、T型加載電容和“凹”型DGS不僅簡(jiǎn)化了加工復(fù)雜度、在通帶周?chē)a(chǎn)生2個(gè)傳輸零點(diǎn)而且DGS結(jié)構(gòu)提高了濾波器阻帶抑制能力——抑制表面波和高次諧波干擾，從而獲得了很好的頻率的選擇性。

本發(fā)明的設(shè)計(jì)緊湊、微小，易于集成，適用于微波通信電路密集的集成電路中使用。

附圖說(shuō)明

圖1是T型加載的結(jié)構(gòu)圖；