[發明專利]一種基于DGW結構的微帶S波段帶通濾波器

無效

• 申請號: 201010257543.3
• 申請日: 2010-08-19
• 公開（公告）號: CN101944645A
• 公開（公告）日: 2011-01-12
• 發明（設計）人: 王杉;姜楊
• 申請（專利權）人: 華東交通大學
• 主分類號: H01P1/203
• 分類號: H01P1/203;H01P7/08
• 代理公司: 南昌市平凡知識產權代理事務所 36122
• 代理人: 姚伯川

技術領域

本發明涉及一種基于DGW結構的微帶S波段帶通濾波器，屬微波濾波器件技術領域。

背景技術

微帶濾波器是以電磁場理論為基礎，通過微帶線本身的感性、容性及相互耦合實現的一種濾波器，由于其體積小、可靠性高、生產一致性好、無須調試、易于集成等優點，在微波混合電路中廣泛使用。減小電路的體積和提高電路電路性能是現代微波濾波器設計的重要課題。通常，微帶諧振器結構眾多，從普遍意義上說大致可分為開環式，閉環式與片式三大類。

DGW結構是一種在接地板上設計布局的技術，通過在地板的布局，從而反轉了電磁場在微帶上的分布方式，呈現了與微帶上電磁上相反的分布，可以實現較寬的帶寬，并用和微帶相同的結構但卻可以實現雙模特性，這降低了電路的尺寸，實現小型化，其中小型化對于電路的高集成設計有這非常重要的作用。同時這種結構還呈現出一種慢波特性，慢波特性是可以實現小型化的的一個特性。采用DGW結構降低了加工難度，減少了對電路材料的浪費，提高了資源利用率，實現低碳效率。

而基于DGW結構的濾波器，不僅具備傳統的方環諧振器和圓環諧振器的優良性能，同時還展現了一些新的特性。這種DGW結構的階躍阻抗諧振器可形成雙模諧振單元使得同階數濾波器諧振單元個數減半。DGW結構的階躍阻抗諧振器同時具有片式結構的優點，相比開環、閉環式諧振單元它具有更小的損耗和更大的功率容量。一般地，為了不增加濾波器的級數，另一種提高電路特性的方法是在不相鄰的諧振器間引入交叉偶合在濾波器的阻帶產生傳輸零點。交叉耦合的引入對濾波器帶內和帶外特性都有比較大的影響，因此需要重新計算諧振器間的耦合，增加了電路設計的難度。

DGW結構的階躍阻抗諧振器是一種簡單、緊湊的微帶結構。該結構具有設計緊湊，便于集成和采用印刷電路技術批量生產。

發明內容

本發明的目的是，在有限的介質基板上實現性能高的小型化微波濾波器，本發明提出一種采用DGW結構的階躍阻抗諧振器，并由此設計微波帶通濾波器。所得的微帶濾波器不僅結構簡單，而且具有雙模特性即良好的帶通特性與顯著的慢波效應。

本發明的技術方案是，本發明微帶S波段帶通濾波器由DGW結構的階梯阻抗諧振器(SIR諧振器)和輸入/輸出“L”形饋線所組成；DGW結構的階梯阻抗諧振器位于介質層的下方接地板上，輸入輸出“L”形饋線位于介質基板上面，為垂直方向上的饋線，如圖1所示。DGW結構的階梯阻抗諧振器為左右對稱的階梯阻抗諧振器，其獨有的慢波效應和雙模特性，降低了濾波器的級數提高了頻響特性，降低了濾波器的帶通中心頻率，輸入/輸出“L”形饋線在接地板上的投影是相對DGW結構的階梯阻抗諧振器中央為對稱結構，輸入、輸出“L”形饋線的相對位置影響濾波器的特性。

本發明的微波帶通濾波器，由DGW結構的階躍阻抗的諧振器構成，諧振器的電磁場沿諧振器的邊緣分布，這種結構通過改變電磁場的分布，使得諧振器呈現一種雙模特性，而這種雙模特性具有良好的濾波性能，通常這種性能的實現依賴具有同樣性能的兩個諧振器，而這里只需通過一個諧振器就可以實現，從而減少了濾波器的面積，減少了工藝的復雜度與重復性；大大的降低了加工的成本；同時帶有慢波效應，大幅度的降低了濾波器中心頻率，達到了電路小型化的目的。同時，在諧振器環上開鑿縫隙，可以得到額外的傳輸零點，提高了濾波器的阻帶抑制能力。該微帶濾波器在微波電路和移動通信電路系統中具有潛在的應用前景與應用價值。

本發明與現有技術相比的有益效果是，本發明在不增加電路面積和加工復雜度前提下，采用DGW結構的諧振器，在降低電路體積的同時，實現了雙模效應，改善了頻響特性；采用這種結構諧振器，使得在濾波器的頻率下移，呈現一種慢波效應有利于濾波器小型化。本發明設計緊湊，易于集成，在密集的集成電路中使用方便。

本發明適用于微波集成電路。

附圖說明

圖1是本發明微帶S波段帶通濾波器的主視圖；

圖2是本發明微帶S波段帶通濾波器的俯視圖；

圖3是本發明微帶S波段帶通濾波器的立體圖；

圖4是本發明實施例微帶S波段帶通濾波器的饋線結構圖；

圖5是本發明實施例微帶S波段帶通濾波器的DGW結構的諧振器結構圖；

圖中：1為位于基底上的輸入/輸出饋線，2為接地面，3為DGW結構的諧振器，4為介質層。

具體實施方式

本發明實施例如圖1所示，本實施例中微帶S波段帶通濾波器由DGW結構的SIR諧振器3和位于基板之上的輸入/輸出饋線1組成；2為接地面，4為介質層。