[發明專利]一種基于缺陷地結構的八角形超寬帶微帶濾波器

有效

• 申請號: 201710229369.3
• 申請日: 2017-04-10
• 公開（公告）號: CN108695580B
• 公開（公告）日: 2019-10-18
• 發明（設計）人: 韓玉兵;王茂旭;崔杰
• 申請（專利權）人: 南京理工大學
• 主分類號: H01P1/212
• 分類號: H01P1/212
• 代理公司: 南京理工大學專利中心 32203
• 代理人: 薛云燕

本發明公開了一種基于缺陷地結構的八角形超寬帶微帶濾波器。該超寬帶濾波器包括依次排列的上層信號層、中間金屬接地層和底層信號層，其中，上層信號層包括介質基片和第一輸入/輸出端口、第二輸入/輸出端口、第一八角形傳輸單元和第二八角形傳輸單元，中間金屬接地層包括第一八角形缺陷單元和第二八角形缺陷單元，底層信號層包括介質基片、第三八角形傳輸單元、第四八角形傳輸單元、均勻微帶傳輸線和開路短截線。本發明利用八角形缺陷地耦合傳輸線的強耦合作用實現超寬帶，并利用開路枝節實現超寬的帶外諧波抑制，設計簡單、加工方便、成本低廉。

技術領域

本發明屬于微波傳輸器件技術領域，具體是一種基于缺陷地結構的八角形超寬帶微帶濾波器。

背景技術

隨著無線通信技術的迅猛發展，人們對無線通信系統的數據傳輸速率和保密性提出了更高的要求。超寬帶技術作為一種關鍵技術應運而生。2002年，美國聯邦通信委員會同意將3.1GHz到10.6GHz用于商用，打開了超寬帶技術快速發展的大門。由于超寬帶技術具有成本低、傳輸速率快、安全性好、功耗小等優點，超寬帶技術顯示出巨大的市場價值和廣泛的應用前景。超寬帶濾波器作為超寬帶通信系統的重要部件，其性能對整個通信系統有很大影響，如何實現高性能的超寬帶濾波器成為目前研究的熱點之一。

實現超寬帶濾波器的方法有很多，目前主要有：1.采用高通濾波器和低通濾波器級聯實現超寬帶，但其結構復雜、體積大，不利于集成；2.基于短路枝節加載傳輸線結構，該型濾波器尺寸大、選擇性差；3.采用多模結構，但是這種結構設計復雜、加工難度大、可靠性差。

發明內容

本發明的目的在于提供一種具有設計簡單、小尺寸、低插入損耗、高帶外抑制等特點的基于缺陷地結構的八角形超寬帶微帶濾波器。

實現本發明目的的技術解決方案為：

一種基于缺陷地結構的八角形超寬帶微帶濾波器，包括從上到下依次排列的上層信號層、中間金屬地層和底層信號層，其中：

上層信號層包括第一八角形傳輸單元和第二八角形傳輸單元、第一輸入/輸出端口、第二輸入/輸出端口和介質基板，第一輸入/輸出端口與第一八角形傳輸單元相連，第二輸入/輸出端口與第二八角形傳輸單元相連，第一輸入/輸出端口和第一八角形傳輸單元與第二輸入/輸出端口和第二八角形傳輸單元左右對稱設置；

中間金屬地層設置有第一八角形缺陷單元和第二八角形缺陷單元，第一八角形缺陷單元位第一八角形傳輸單元正下方，第二八角形缺陷單元位于第二八角形傳輸單元正下方；

底層信號層設置有第三八角形傳輸單元、第四八角形傳輸單元、開路短截線和均勻傳輸線，第三八角形傳輸單元位于第一八角形缺陷單元的正下方，第四八角形傳輸單元位于第二八角形缺陷單元的正下方，第三八角形傳輸單元和第四八角形傳輸單元通過均勻傳輸線相連，均勻傳輸線中間加載開路短截線。

作為一種具體示例，整個超寬帶濾波器關于中間軸線對稱，所述中間軸線位于均勻傳輸線中心位置且垂直于均勻傳輸線。

作為一種具體示例，所述的第一八角形傳輸單元、第二八角形傳輸單元、第三八角形傳輸單元和第四八角形傳輸單元具有完全相同的形狀和大小。

作為一種具體示例，所述第一八角形缺陷單元和第二八角形缺陷單元是在中間金屬地層上蝕刻形成的八角形單元；所述第一八角形缺陷單元位于第一八角形傳輸單元正下方，第二八角形缺陷單元位于第二八角形傳輸單元正下方，第三八角形傳輸單元和第四八角形傳輸單元分別位于第一八角形缺陷單元和第二八角形缺陷單元正下方。

作為一種具體示例，所述第三八角形傳輸單元和第四八角形傳輸單元通過均勻傳輸線連接，且開路短截線位于均勻傳輸線中間位置。

進一步地，所述第一八角形傳輸單元、第二八角形傳輸單元、第三八角形傳輸單元、第四八角形傳輸單元的寬度和長度均能夠調節，通過改變寬度調節耦合系數，通過改變長度調節該濾波器的中心頻率。