[發(fā)明專利]一種X波段寬帶微帶帶通濾波器

在審

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• 申請日: 2014-11-28
• 公開（公告）號: CN104767014A
• 公開（公告）日: 2015-07-08
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 胡韻澤
• 申請（專利權(quán)）人: 北京航天測控技術(shù)有限公司
• 主分類號: H01P1/203
• 分類號: H01P1/203
• 代理公司: 北京理工大學(xué)專利中心 11120
• 代理人: 劉芳;仇蕾安

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于射頻電路技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種X波段寬帶微帶帶通濾波器。

背景技術(shù)

現(xiàn)有微帶帶通濾波器主要依托平行耦合線帶通濾波器的設(shè)計思想，進(jìn)而衍生出發(fā)夾型濾波器、交叉耦合型濾波器等微帶帶通濾波器模型，基本設(shè)計思想都是利用微帶線組成的多個平行諧振器結(jié)構(gòu)，來完成對信號的濾去功能，現(xiàn)有微帶帶通濾波器設(shè)計中濾波器尺寸較大，在某些結(jié)構(gòu)要求比較嚴(yán)格的固定結(jié)構(gòu)下很難布局。

隨著現(xiàn)有射頻信號分析儀器對體積和性能更高的要求，為了在不降低模塊性能的情況下減小濾波器模塊體積是很好的趨勢。若利用現(xiàn)有設(shè)計完成傳統(tǒng)10-12GHz的寬帶平行耦合濾波器的設(shè)計，體積至少達(dá)到了，在項目要求PXI架構(gòu)下，很難完成整體設(shè)計。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明的目的是為了解決現(xiàn)有X波段寬帶微帶帶通濾波器體積大的問題，提出一種新型X波段寬帶微帶帶通濾波器，通過對傳統(tǒng)濾波器中平行耦合諧振部分進(jìn)行翻轉(zhuǎn)，形成上下交互排列的形式，相比于現(xiàn)有濾波器，本發(fā)明濾波器具有體積小的特點。

實現(xiàn)本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

一種X波段寬帶微帶帶通濾波器，包括輸入微帶線部分、輸出微帶線部分以及多條微帶線結(jié)構(gòu)；其中，所述多條微帶線結(jié)構(gòu)的排列方式為上下交互排列，形成左右對稱的結(jié)構(gòu)，且每一微帶線結(jié)構(gòu)中平行相交部分的長度相同。

進(jìn)一步地，本發(fā)明所述平行相交部分的長度為1.5mm。

進(jìn)一步地，本發(fā)明在所述多條微帶線結(jié)構(gòu)中，與輸入、輸出微帶線部分連接的微帶線結(jié)構(gòu)的長度相同，其余微帶線結(jié)構(gòu)的長度相同，且多條微帶線結(jié)構(gòu)的寬度相同均為j。

進(jìn)一步地，本發(fā)明與輸入、輸出微帶線部分連接的微帶線結(jié)構(gòu)的長度為c+b，其中b為1.5mm，c為5.5mm；其余微帶線結(jié)構(gòu)的長度相同為2×b+d，其中d為1.5mm，寬度j為0.4mm。

進(jìn)一步地，本發(fā)明所述多條微帶線結(jié)構(gòu)為9條，上下交互排列形成8組平行耦合諧振部分，從一端至另一端8組平行耦合諧振部分之間的間距分別為：0.28mm、0.56mm、0.63mm、0.63mm、0.63mm、0.63mm、0.56mm以及0.28mm。

進(jìn)一步地，本發(fā)明輸入、輸出微帶線部分的寬度k為1.32mm，長度a為8.25mm。

有益效果

本發(fā)明以平行耦合微帶帶通濾波器為設(shè)計基礎(chǔ)，將部分平行耦合諧振部分進(jìn)行翻轉(zhuǎn)，使得多條微帶線結(jié)構(gòu)的排列方式為上下交互排列，形成左右對稱的結(jié)構(gòu)，在相同指標(biāo)下，本發(fā)明相比于傳統(tǒng)平行耦合線濾波器大大減小了設(shè)計尺寸，其體積約為傳統(tǒng)模式的三分之一左右。

本發(fā)明對多條微帶線結(jié)構(gòu)的線寬進(jìn)行歸一化設(shè)計，以及考慮到微帶線末端的耦合效應(yīng)，對濾波器中相應(yīng)的參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計，使得在降低了整體濾波器的設(shè)計體積基礎(chǔ)上，保持良好的濾波特性。

附圖說明

圖1為本發(fā)明X波段寬帶微帶帶通濾波器的仿真模型圖；

圖2為本發(fā)明X波段新型微帶濾波器尺寸說明圖；

圖3為本發(fā)明X波段寬帶微帶帶通濾波器的仿真S21曲線圖；

圖4為本發(fā)明X波段寬帶微帶帶通濾波器的實物圖；

圖5為本發(fā)明X波段寬帶微帶帶通濾波器的的實際測量S21曲線圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖與具體實施方式對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。

如圖1-2所示，本發(fā)明一種X波段寬帶微帶帶通濾波器，包括輸入微帶線部分、輸出微帶線部分以及多條微帶線結(jié)構(gòu)；其中，所述多條微帶線結(jié)構(gòu)的排列方式為上下交互排列，形成左右對稱的結(jié)構(gòu)，且每一微帶線結(jié)構(gòu)中平行相交部分的長度相同。

本發(fā)明將傳統(tǒng)平行耦合線微帶濾波器主體濾波耦合單元的排列方式進(jìn)行了優(yōu)化(傳統(tǒng)形式將微帶線結(jié)構(gòu)組成的耦合單元以自上到下的排列方式)，本發(fā)明設(shè)計的濾波器采用上下交互排列的方式，對傳統(tǒng)形式進(jìn)行了翻轉(zhuǎn)操作，因此可以實現(xiàn)大大減小濾波器體積的目的。

針對傳統(tǒng)平行耦合線微帶濾波器主體耦合單元的微帶線結(jié)構(gòu)寬度不同，在此濾波器設(shè)計當(dāng)中，為了方便進(jìn)行翻轉(zhuǎn)操作后的優(yōu)化設(shè)計，首先對微帶線結(jié)構(gòu)進(jìn)行了線寬等寬的優(yōu)化設(shè)計。同時，在對傳統(tǒng)形式微帶結(jié)構(gòu)排布進(jìn)行翻轉(zhuǎn)操作后，耦合單元發(fā)生了變化，傳統(tǒng)形式主體部分第一段微帶線結(jié)構(gòu)和第二段微帶線結(jié)構(gòu)在平行段進(jìn)行耦合，信號從第一段傳入第二段依次類推，但進(jìn)行翻轉(zhuǎn)后，信號通過平行耦合段將信號傳入第二段，同時又通過末端耦合的方式將一部分能量傳入第三段，耦合形式發(fā)生變化后，對主體線寬，以及縫隙寬度和耦合段長度進(jìn)行了優(yōu)化仿真，完成了最終設(shè)計。