[發明專利]基于新型開口諧振環結構的共面波導帶阻濾波器

有效

• 申請號: 201510364166.6
• 申請日: 2015-06-26
• 公開（公告）號: CN104953205B
• 公開（公告）日: 2018-02-06
• 發明（設計）人: 許鋒;濮菁菁
• 申請（專利權）人: 南京郵電大學
• 主分類號: H01P1/20
• 分類號: H01P1/20;H01P1/212
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司32200
• 代理人: 朱小兵

技術領域

本發明涉及一種基于新型開口諧振環結構的共面波導帶阻濾波器，屬于微波技術領域。

背景技術

自從1999年提出開口諧振環結構的概念后，該結構由于其出色的諧振性能，引起了廣大研究者的興趣。傳統的開口諧振環被廣泛應用于微波平面電路中。在微波濾波器中，通過引入開口諧振環結構，調整結構的物理尺寸大小，即可以得到不同的工作頻率，通常被用來抑制高次諧波，都取得了不錯的效果。另一方面，開口諧振環結構由于在較小的結構中就能產生較強的諧振，易于實現電路的小型化。

在共面波導電路中，若將開口諧振環放置在共面波導槽線的正下方，由于在兩個開口諧振環電路中產生了方向相反的磁場，在諧振頻率處，開口諧振環工作，形成一個阻帶。該結構具有較小的電尺寸，實現了電路的小型化。但該電路在帶外有高次諧波，并沒有得到很好的抑制。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種基于新型開口諧振環結構的共面波導帶阻濾波器，在傳統開口諧振環的基礎上，對開口諧振環的結構進行了改進，進一步縮小了電尺寸，并且擁有較好的帶外特性。

本發明為解決上述技術問題采用以下技術方案：

本發明提供一種基于新型開口諧振環結構的共面波導帶阻濾波器，包括介質基片；介質基片上表面的中間設置有中心導帶，中心導帶的兩端分別延伸至介質基片一對對邊的邊沿，且中心導帶垂直于前述的介質基片的一對對邊；中心導帶的兩側還設置有金屬接地板；介質基片下表面設置有至少一個中心對稱的開口諧振環結構，開口諧振環結構包括依次首尾相連的第一至第七金屬條帶，其中，第二、第四、第六金屬條帶相互平行且相鄰兩者之間間距相等，第一、第三金屬條帶均與第二金屬條帶垂直，第五、第七金屬條帶均與第六金屬條帶垂直，第一、第五金屬條帶在同一條直線上，第三、第七金屬條帶在同一條直線上，第一、第七金屬條帶長度相同且長度小于第二與第四金屬條帶之間的間距；在開口諧振環的兩個端點處設置有金屬通孔，以連通開口諧振環和介質基片上表面的金屬接地板。

作為本發明的進一步優化方案，第二、第四、第六金屬條帶的長度相同。

作為本發明的進一步優化方案，介質基片上表面的共面波導的特性阻抗為50歐姆。

作為本發明的進一步優化方案，介質基片為Rogers 4003介質板。

作為本發明的進一步優化方案，介質基片為矩形。

本發明采用以上技術方案與現有技術相比，具有以下技術效果：

1）本發明采用新型開口諧振環結構，與傳統開口諧振環相比，該新型結構在相同的物理尺寸下，工作頻率更低，因此擁有更小的電尺寸，達到了小型化的要求；通過調節新型開口諧振環結構的物理尺寸即可改變工作頻率，可調節性強；通過增加新型開口諧振環結構的個數，可以拓寬濾波器的帶寬；

2）本發明通過引入金屬通孔，解決了傳統開口諧振環與共面波導結合時由于介質基板較厚導致耦合較弱的缺點，整體提高了此結構的性能；同時，在阻帶的兩側出現兩個衰減極點，使得頻率選擇性得到了提升；將新型開口諧振環結構與共面波導的金屬接地板相連，在工作頻率下，產生較強的諧振，提升了阻帶性能；改善了帶外性能，濾波器的頻率選擇性得到提高。

附圖說明

圖1是本發明的三維分層示意圖。

圖2是本發明的俯視圖。

圖3是本發明中開口諧振環結構示意圖。

其中，1-介質基片；2-中心導帶；3-金屬接地板；4-開口諧振環結構；5-金屬通孔。

圖4是本發明實施例的仿真S參數圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明的技術方案做進一步的詳細說明：

本發明提供一種基于新型開口諧振環結構的共面波導帶阻濾波器，如圖1和圖2所示，包括介質基片。介質基片上表面的中間設置有中心導帶，中心導帶的兩端分別延伸至介質基片一對對邊的邊沿，且中心導帶垂直于前述的介質基片的一對對邊；中心導帶的兩側還設置有金屬接地板。介質基片下表面設置有至少一個中心對稱的開口諧振環結構，如圖3所示，開口諧振環結構包括依次首尾相連的第一至第七金屬條帶，其中，第二、第四、第六金屬條帶相互平行且相鄰兩者之間間距相等，第一、第三金屬條帶均與第二金屬條帶垂直，第五、第七金屬條帶均與第六金屬條帶垂直，第一、第五金屬條帶在同一條直線上，第三、第七金屬條帶在同一條直線上，第一、第七金屬條帶長度相同且長度小于第二與第四金屬條帶之間的間距；在開口諧振環的兩個端點處設置有金屬通孔，以連通開口諧振環和介質基片上表面的金屬接地板。