[發明專利]一種缺陷地共面波導超寬帶限波濾波器

有效

• 申請號: 201310739627.4
• 申請日: 2013-12-29
• 公開（公告）號: CN103715482A
• 公開（公告）日: 2014-04-09
• 發明（設計）人: 程勇;毛金燕;朱洪波;徐燕
• 申請（專利權）人: 南京郵電大學;江蘇安特耐科技有限公司
• 主分類號: H01P1/203
• 分類號: H01P1/203;H01P11/00
• 代理公司: 南京鐘山專利代理有限公司 32252
• 代理人: 戴朝榮

技術領域

本發明屬于濾波器裝置技術領域，具體涉及一種缺陷地共面波導超寬帶限波濾波器。

背景技術

目前從美國聯邦通信委員會（FCC）決定開放3.1GHz到10.6GHz中未經授權的頻段以來，超寬帶無線通信技術已經獲得了極大關注。超寬帶系統有許多優勢，比如更高的數據傳輸速率和更低的發射功率。其中超寬帶濾波器是超寬帶系統的重要組成部分之一。

發明內容

本發明的目的提供一種缺陷地共面波導超寬帶限波濾波器，包括位于上部的上層金屬層，所述的上層金屬層上刻蝕有第一輸入輸出微帶線和第二輸入輸出微帶線，另外還包括位于下部的下層金屬層，下層金屬層上刻蝕有共面波導結構和T型缺陷地結構，所述的第一輸入輸出微帶線和第二輸入輸出微帶線為金屬結構，共面波導結構和T型缺陷地結構為金屬縫隙結構。這樣就提供了一種高性能、低成本、小型化的超寬帶帶通濾波器。

為了克服現有技術中的不足，本發明提供了一種缺陷地共面波導超寬帶限波濾波器的解決方案，具體如下：

一種T型缺陷地超寬帶濾波器，包括位于上部的上層金屬層，所述的上層金屬層上刻蝕有第一輸入輸出微帶線1和第二輸入輸出微帶線2，另外還包括位于下部的下層金屬層，下層金屬層上刻蝕有共面波導結構3和T型缺陷地結構4，所述的第一輸入輸出微帶線1和第二輸入輸出微帶線2為金屬結構，共面波導結構3和T型缺陷地結構4為金屬縫隙結構。

應用本發明上述方案，本發明的T型缺陷地超寬帶濾波器的顯著優點是：（1）相對帶寬大，3dB通帶范圍為2.8GHz到10.6GHz，3dB相對帶寬約為116%，滿足了超寬帶帶通濾波器的需求；（2）通過PCB板工藝即可制作，總尺寸為10mm×20mm，體積小重量輕，制造容易且成本低。

附圖說明

圖l為本發明的第一輸入輸出微帶線和第二輸入輸出微帶線的結構示意圖。

圖2為本發明的共面波導結構和T型缺陷地結構的結構示意圖。

圖3為本發明的T型缺陷地超寬帶濾波器的S參數電磁仿真結果圖。

具體實施方式

下面結合附圖對發明內容作進一步說明：

參照圖1和圖2所示，T型缺陷地超寬帶濾波器：包括位于上部的上層金屬層，所述的上層金屬層上刻蝕有第一輸入輸出微帶線1和第二輸入輸出微帶線2，另外還包括位于下部的下層金屬層，下層金屬層上刻蝕有共面波導結構3和T型缺陷地結構4，所述的第一輸入輸出微帶線1和第二輸入輸出微帶線2為金屬結構，共面波導結構3和T型缺陷地結構4為金屬縫隙結構。

所述的上層金屬層上刻蝕有第一輸入輸出微帶線1和第二輸入輸出微帶線2的刻蝕方式為電路版刻蝕方式；另外下層金屬層刻蝕有共面波導結構3和T型缺陷地結構4的刻蝕方式為電路版刻蝕方式。

所述的第一輸入輸出微帶線1整體為片狀體，由第一匹配線1-1連接第一T形耦合微帶線1-2而成，所述的第一輸入輸出微帶線1與第二輸入輸出微帶線2呈鏡像對稱結構。

所述的第一匹配線1-1的特性阻抗為50歐姆。

所述的共面波導結構3包含一個連接縫隙3-1、兩個U形縫隙3-2以及兩個L形縫隙3-3；所述的T型缺陷地結構4包含兩個方形縫隙4-1，一個倒T形縫隙4-2，由連接縫隙3-1連接兩個鏡像對稱排布的U形縫隙3-2的一端，每一個U形縫隙3-2另一端與其對應的一個L形縫隙3-3相連，倒T形縫隙4-2由橫向縫隙與豎向縫隙連接組成，方形縫隙4-1與倒T形縫隙4-2的橫向縫隙相連，倒T形縫隙4-2的豎向縫隙位于兩個L形縫隙3-3正中間。

所述的上層金屬層上的第一輸入輸出微帶線的匹配線1-1和第二輸入輸出微帶線的匹配線2-1的中心對稱點與下層金屬層上的兩個方形縫隙4-1的中心對稱點，兩點連線與介質版垂直。

所述的T型缺陷地結構4的方形縫隙4-1邊長為0.5mm。

所述的T型缺陷地結構4的倒T形縫隙4-2的橫向縫隙寬度為0.1mm，長度為2.2～2.4mm。

所述的T型缺陷地結構4的倒T形縫隙4-2的豎向縫隙寬度為0.1mm，長度為3.8～4.0mm。

本發明T型缺陷地超寬帶濾波器采用相對介電常數為3.38、厚度為0.508mm的介質板，可用微波PCB板工藝實現，所以具有非常高的可靠性，并且成本較低。

結合圖3的該T型缺陷地超寬帶濾波器的S參數圖，包含正向傳輸系數S21、輸入反射系數S11，3dB通帶范圍為2.8GHz到10.6GHz，3dB相對帶寬約為116%；總尺寸為10mm×20mm。