[發(fā)明專利]一種傳輸零點(diǎn)可控的微帶低通濾波器

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710656628.0
• 申請(qǐng)日: 2017-08-03
• 公開（公告）號(hào): CN107464969A
• 公開（公告）日: 2017-12-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 黃文;譚菲;阮巍;王斌;任儀
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 重慶郵電大學(xué)
• 主分類號(hào): H01P1/203
• 分類號(hào): H01P1/203
• 代理公司: 北京同恒源知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司11275
• 代理人: 廖曦

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于微波技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種傳輸零點(diǎn)可控的微帶低通濾波器。

背景技術(shù)

微波濾波器是無線通信中的一種重要器件，具有抑制干擾信號(hào)的作用。低通濾波器是使低頻帶內(nèi)的信號(hào)通過,而對(duì)頻帶以外的信號(hào)進(jìn)行抑制的重要功能器件。它應(yīng)用廣泛,結(jié)構(gòu)類型繁多。近年來,微波系統(tǒng)的設(shè)計(jì)越來越復(fù)雜,對(duì)微波濾波器的指標(biāo)要求也越來越高,傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法已經(jīng)不能滿足設(shè)計(jì)的要求。

在微帶低通濾波器設(shè)計(jì)中常采用階梯阻抗傳輸線結(jié)構(gòu),通過調(diào)節(jié)高阻抗線和低阻抗線之間的阻抗比來實(shí)現(xiàn)濾波的功能。在介質(zhì)基板確定的情況下,微帶線的阻抗主要取決于其線寬。由于工藝水平的限制,微帶線的寬度不能過小,否則不能加工實(shí)現(xiàn)。因此,采用這種方法設(shè)計(jì)低通濾波器有一定的局限性。同時(shí)，在設(shè)計(jì)過程中采用的Richards變換和Kuroda法則引入了八分之一的傳輸線，不利于濾波器的小型化。另外，阻帶內(nèi)的傳輸零點(diǎn)不能進(jìn)行頻點(diǎn)的調(diào)節(jié)。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種傳輸零點(diǎn)可控的微帶低通濾波器，以解決現(xiàn)有技術(shù)中低通濾波器結(jié)構(gòu)復(fù)雜、加工困難、尺寸偏大、阻帶內(nèi)傳輸零點(diǎn)不能調(diào)頻點(diǎn)等問題。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

一種傳輸零點(diǎn)可控的微帶低通濾波器，包含介質(zhì)板，所述介質(zhì)板的一個(gè)表面上設(shè)置有金屬微帶，另一個(gè)表面上設(shè)置有金屬地，所述金屬微帶包含信號(hào)輸入端，信號(hào)輸出端，微帶短折疊線，微帶長(zhǎng)折疊線，微帶細(xì)傳輸線和微帶矩形開路支節(jié)；

所述信號(hào)輸入端，微帶短折疊線，微帶長(zhǎng)折疊線以及信號(hào)輸出端相互連接形成濾波器的主傳輸電路；

所述微帶矩形開路支節(jié)通過所述微帶細(xì)傳輸線與所述主傳輸電路連接。

進(jìn)一步，所述微帶短折疊線的數(shù)量為2，并連接于所述微帶長(zhǎng)折疊線的兩端。

進(jìn)一步，所述信號(hào)輸入端，所述信號(hào)輸出端，所述兩段微帶短折疊線和所述微帶長(zhǎng)折疊線的中心線在一條直線上。

進(jìn)一步，所述微帶細(xì)傳輸線的數(shù)量為4，其中的兩根微帶細(xì)傳輸線設(shè)置于所述信號(hào)輸入端與微帶短折疊線之間，另外兩根設(shè)置于所述信號(hào)輸出端與微帶短折疊線之間。

進(jìn)一步，所述微帶矩形開路支節(jié)的數(shù)量為4，分別與所述微帶細(xì)傳輸線連接。

本發(fā)明的有益效果在于：本發(fā)明采用在主傳輸線上加載微帶開路支節(jié)和微帶細(xì)傳輸線組成的串聯(lián)諧振電路的形式，這種結(jié)構(gòu)能夠在阻帶內(nèi)引入一個(gè)傳輸零點(diǎn),這使得濾波器具有較好的帶外抑制和阻帶特性；另一方面，本發(fā)明的低通濾波器采用主傳輸線上加載微帶開路支節(jié)的形式，而矩形開路支節(jié)可等效為電容，能使電路具有慢波效應(yīng)，有助于減小電路尺寸，實(shí)現(xiàn)低通濾波器的小型化。

附圖說明

為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和有益效果更加清楚，本發(fā)明提供如下附圖進(jìn)行說明：

圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明的等效電路示意圖；

圖3是本發(fā)明實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是本發(fā)明具體實(shí)施例的S參數(shù)曲線圖。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)的描述。

如圖1所示，本發(fā)明的一種傳輸零點(diǎn)可控的微帶低通濾波器，包括介質(zhì)板7，介質(zhì)板的一個(gè)表面上設(shè)有金屬微帶，另一個(gè)表面上設(shè)有金屬地。金屬微帶部分包括信號(hào)輸入端口1，信號(hào)輸出端口6，兩段微帶短折疊線2，一段微帶長(zhǎng)折疊線5，四段微帶細(xì)傳輸線3，四個(gè)微帶矩形開路支節(jié)4。

主傳輸線由信號(hào)輸入端口1，信號(hào)輸出端口6，和兩段微帶短折疊線2，及一段微帶長(zhǎng)折疊線5組成。信號(hào)輸入端口1，信號(hào)輸出端口6，和兩段微帶短折疊線2，及一段微帶長(zhǎng)折疊線5的中心線在一條直線上。四個(gè)微帶矩形開路支節(jié)4分別通過一段微帶細(xì)傳輸線3，與主傳輸線相連接。

如圖2所示，為本發(fā)明提供的微波低通濾波器的等效電路圖，其中微帶矩形開路支節(jié)4等效為一個(gè)電容，微帶細(xì)傳輸線3等效為一個(gè)電感。因此微帶矩形開路支節(jié)4與微帶細(xì)傳輸線3的連接，等效于一個(gè)電容和一個(gè)電感組成的串聯(lián)諧振電路。其串聯(lián)諧振電路的諧振頻率點(diǎn)即為微帶濾波器的傳輸零點(diǎn)所在的頻點(diǎn)。

串聯(lián)諧振電路的諧振頻率點(diǎn)的計(jì)算公式為：

其中，f₀為串聯(lián)諧振電路的諧振頻率，L_p1為串聯(lián)諧振電路的電感，C_pt1為串聯(lián)諧振電路的電容。

通過調(diào)整微帶矩形開路支節(jié)4的長(zhǎng)度、寬度，微帶細(xì)傳輸線3的長(zhǎng)度、寬度，來改變串聯(lián)諧振電路的諧振頻點(diǎn)，從而改變微帶低通濾波器的產(chǎn)生傳輸零點(diǎn)時(shí)對(duì)應(yīng)的頻率點(diǎn)。