[發明專利]一種微帶階躍阻抗諧振器及微帶濾波器

有效

• 申請號: 201110009142.0
• 申請日: 2011-01-17
• 公開（公告）號: CN102593568A
• 公開（公告）日: 2012-07-18
• 發明（設計）人: 何曉鋒;張雪強;白丹丹;李超;張強;黎紅;李春光;何豫生;馮稷
• 申請（專利權）人: 中國科學院物理研究所
• 主分類號: H01P7/08
• 分類號: H01P7/08;H01P1/203
• 代理公司: 北京律誠同業知識產權代理有限公司 11006
• 代理人: 梁揮;祁建國

技術領域

本發明涉及微波工程領域，特別是涉及一種微帶階躍阻抗諧振器(StepImpedance?Resonator，簡稱SIR)及微帶濾波器。

背景技術

微波工程中，微帶濾波器(一種無源器件)由多個微帶諧振器組成，使用在各種微波裝置(如雷達、移動電話基站、微波通訊裝置、射電天文望遠鏡等)中，用來選擇一定頻率的信號，即使用濾波器使需要的信號頻率順利通過(即從濾波器通帶通過)，抑制不要的信號頻率(即通過濾波器帶外抑制)。高溫超導濾波器是用高溫超導材料制成的一種平面器件，它是由若干個平面諧振器按一定規則排布而成的。相關的理論指出：諧振器之間的耦合系數應滿足下列關系：

Mij=FBWgigjJij---(1)]]>

式中M_ij是第i個諧振器和第j個諧振器之間的耦合系數；FBW是相對帶寬，定義它為通帶寬度和中心頻率的比值；g是歸一化電容；J是特性導納。這一公式表明耦合系數M_ij取決于相對帶寬，也取決于諧振器自身的性質。顯然，無論是歸一化電容g還是特性導納J都應與平面諧振器自身的幾何形狀密切相關。在濾波器中二個相鄰諧振器產生的耦合叫做相鄰耦合，這種耦合是必要的。從公式(1)中可以看出，濾波器的相對帶寬越大，即FBW越大，諧振器之間的耦合系數M_ij越大。

為減小諧振器面積，追求濾波器小型化，M.Makimoto等提出了SIR，采用非均勻線寬，可使諧振器結構更加緊湊。

常用的微帶SIR，主要采用對稱形式的諧振器，比如發卡式諧振器，其各相鄰諧振器間的耦合方式為固定的電耦合或磁耦合，兩個諧振器間的耦合系數較小，且非相鄰諧振器間同時存在較嚴重的寄生耦合，導致濾波器性能不佳，主要表現為帶邊陡度和帶外抑制的非對稱性，如圖1所示。

發明內容

本發明的目的在于提供一種微帶階躍阻抗諧振器及微帶濾波器，用于解決現有技術中兩個諧振器間的耦合系數較小，且非相鄰諧振器間同時存在較嚴重的寄生耦合，導致濾波器性能不佳的問題。

為了實現上述目的，本發明提供一種微帶階躍阻抗諧振器，其特征在于，所述微帶階躍阻抗諧振器具有非對稱結構，由一非均勻線寬微帶線構成，所述非均勻線寬微帶線的起始段、末尾段的線寬不同于中間段的線寬。

所述的微帶階躍阻抗諧振器，其中，所述微帶階躍阻抗諧振器為折線形。

所述的微帶階躍阻抗諧振器，其中，所述非均勻線寬微帶線的起始段與末尾段同向設置或異向設置。

所述的微帶階躍阻抗諧振器，其中，所述非均勻線寬微帶線的起始段與末尾段相鄰。

為了實現上述目的，本發明提供一種微帶濾波器，其特征在于，包括：微帶階躍阻抗諧振器；

所述微帶階躍阻抗諧振器具有非對稱結構，由一非均勻線寬微帶線構成，所述非均勻線寬微帶線的起始段、末尾段的線寬不同于中間段的線寬；

相鄰所述微帶階躍阻抗諧振器之間采用電耦合、磁耦合搭配的耦合方式進行排布。

所述的微帶濾波器，其中，相鄰所述微帶階躍阻抗諧振器之間的位置關系通過水平或垂直翻轉方式改變，從而改變耦合方式。

所述的微帶濾波器，其中，所述微帶階躍阻抗諧振器為折線形。

所述的微帶濾波器，其中，所述非均勻線寬微帶線的起始段與末尾段同向設置或異向設置。

所述的微帶濾波器，其中，所述非均勻線寬微帶線的起始段與末尾段相鄰。

所述的微帶濾波器，其中，所述非均勻線寬微帶線包括：位于上層的微帶導體、中間介質層、位于下層的地平面導體。

與傳統發卡式微帶階躍阻抗諧振器相比，本發明的有益技術效果在于：