[發明專利]直接饋電帶寬可調平面雙模環形帶通濾波器

在審

• 申請號: 201510801618.2
• 申請日: 2015-11-19
• 公開（公告）號: CN105322254A
• 公開（公告）日: 2016-02-10
• 發明（設計）人: 陳董;黃曉東;程崇虎
• 申請（專利權）人: 南京郵電大學
• 主分類號: H01P1/203
• 分類號: H01P1/203
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 劉傳玉

技術領域

本發明涉及微波技術領域，尤其涉及一種直接饋電帶寬可調平面雙模環形帶通濾波器。

背景技術

濾波器是一種在微波與射頻應用中被大量使用的無源器件，其指標的好壞直接影響了整個系統的性能。

常見的微波濾波器多采用金屬波導/介質波導、同軸線或平面微帶線/帶狀線制作。

近年來，由于通信系統的小型化微型化需求越發強烈，作為系統內的關鍵無源器件之一，對濾波器的小型化設計需求也越來越高。采用平面工藝的微波濾波器相對波導或同軸線等立體結構實現而言，具有結構簡單，加工方便，造價低廉以及易于與其它有源/無源電路集成的優勢,近年來受到極大的關注。其中，采用微帶環形雙模諧振腔的雙模濾波器更是研究的重點對象。

環形雙模濾波器的核心是一個有對稱性加載的環形諧振器，由于該加載使得環形諧振器的一對簡并諧振模式發生互相耦合而產生頻率分離，就可以利用一個諧振器產生兩個諧振峰，類似于兩個級聯的單模諧振器對的響應。因此濾波器實現所需要的固有諧振器階數可以減少一半，這樣就達到了小型化的目的。同時環形諧振腔的固有品質因數也較之普通的半波長諧振器為高，這樣在相同的實現下，雙模濾波器的插入損耗也會減小。當采用容性加載時，雙模濾波器的傳輸響應類似于橢圓函數響應，即會在通帶的兩端分別產生一個傳輸零點，極大的提高濾波器的帶外抑制效果。

現有的雙模濾波器大多采用末端電容耦合來對雙模諧振腔進行饋電，由于末端電容的輻射以及邊緣效應，這種饋電方式會帶來耦合損耗即饋電損耗，這樣會加大濾波器的插入損耗，影響了濾波器的實際應用。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是針對背景技術中所涉及到的缺陷，提供一種直接饋電帶寬可調平面雙模環形帶通濾波器，在保持了原有雙模濾波器優點的前提下，減少了濾波器的插入損耗，而且帶寬也可調控。

本發明為解決上述技術問題采用以下技術方案：

直接饋電帶寬可調平面雙模環形帶通濾波器，包含雙面覆銅的介質板,所述雙面覆銅的介質板的一面金屬制作為環形雙模濾波器和及其饋電結構，另一面的金屬全部保留作為金屬地；

所述環形雙模諧振器包含一個末端開路的微帶線構成的容性加載和一個環形諧振器；

所述環形諧振器呈方形，所述容性加載設置在所述環形諧振器的一個角上，且與所述環形諧振器的兩邊呈45°夾角；

所述饋電結構采用直接連接的微帶線。

作為本發明直接饋電帶寬可調平面雙模環形帶通濾波器進一步的優化方案，所述饋電結構包含一對阻抗可變的四分之一波長微帶線、輸入微帶線和輸出微帶線，所述輸入微帶線和輸出微帶線分別通過一個阻抗可變的四分之一波長微帶線和所述環形雙模諧振器相連。

作為本發明直接饋電帶寬可調平面雙模環形帶通濾波器進一步的優化方案，輸入微帶線和輸出微帶線取特征阻抗50歐姆，環形諧振器取長度為12.0毫米、線寬1.0毫米，阻抗可變的四分之一波長微帶線的長度取10.0毫米，容性加載取寬度0.7毫米，介質板選擇介電常數10厚度1.0毫米，容性加載取長度7.0毫米，阻抗可變的四分之一波長微帶線的寬度取0.3毫米。

作為本發明直接饋電帶寬可調平面雙模環形帶通濾波器進一步的優化方案，輸入微帶線和輸出微帶線取特征阻抗50歐姆，環形諧振器取長度為12.0毫米、線寬1.0毫米，阻抗可變的四分之一波長微帶線的長度取10.0毫米，容性加載取寬度0.7毫米，介質板選擇介電常數10厚度1.0毫米，容性加載取長度5.5毫米，阻抗可變的四分之一波長微帶線的寬度取0.2毫米。

作為本發明直接饋電帶寬可調平面雙模環形帶通濾波器進一步的優化方案，輸入微帶線和輸出微帶線取特征阻抗50歐姆，環形諧振器取長度為12.0毫米、線寬1.0毫米，阻抗可變的四分之一波長微帶線的長度取10.0毫米，容性加載取寬度0.7毫米，介質板選擇介電常數10厚度1.0毫米，容性加載取長度4.0毫米，阻抗可變的四分之一波長微帶線的寬度取0.1毫米。

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.結構簡單、尺寸小；

2.易于制作、損耗小；

3.帶寬可調。

附圖說明

附圖1是本發明的結構示意圖；

附圖2是雙模帶通環形濾波器的傳輸與反射特性的示意圖。

圖中，1-輸入/輸出微帶線，2-四分之一波長阻抗變換器，3-環形諧振器，4-末端開路微帶線加載，5-介質板。

具體實施方式