[實用新型]一種基于SIR結構的超寬帶帶通濾波器

有效

• 申請號: 201821781523.4
• 申請日: 2018-10-31
• 公開（公告）號: CN208970707U
• 公開（公告）日: 2019-06-11
• 發明（設計）人: 姬五勝;張志悅;童滎贇
• 申請（專利權）人: 天津職業技術師范大學
• 主分類號: H01P1/203
• 分類號: H01P1/203
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本實用新型設計了一款基于SIR結構的超寬帶帶通濾波器。電路應用孔徑補償技術，加強頂層階梯阻抗微帶線間的耦合強度，實現超寬帶特性。應用DMS結構，提高濾波器的帶外抑制。本實用新型的電路具有超寬帶的濾波效果，濾波器的通帶范圍為2.3GHz?6.1GHz，分數帶寬大于90.4%，中心頻率為4.2GHz，通帶內的 S₁₁<?10dB，S₂₁<?1dB。通帶內群延時的變化范圍為0.4s?0.6s，濾波器線性度較好。

技術領域

本實用新型設計一種基于SIR結構的超寬帶帶通濾波器,該濾波器的通帶范圍為2.3GHz-6.1GHz，可以工作在5G通信。

背景技術

隨著無線通信系統的發展，人們對于通信帶寬的需求日益增加，寬帶通信系統已成為現代無線通信系統的發展趨勢。當下，頻率資源日益緊張，作為分離有用和無用信號的微波濾波器成為通信系統中的重要部件，其性能的優劣直接影響整個通信系統的質量。寬帶濾波器作為寬帶通信系統的一種重要器件，其高性能、低損耗成為重要發展目標，尋找高阻帶抑制、低通帶插損、寬頻帶、高功率、寄生通帶遠和帶內平坦群延時的濾波器一直以來都是業界的研究熱點。

發明內容

本實用新型設計了一種基于SIR結構的超寬帶帶通濾波器，通帶范圍為2.3GHz-6.1GHz，可以工作在5G通信。

為了實現以上結構的濾波器，本實用新型采用的技術方案如下：電路結構采用的介質材料為Rogers4003C，基板的厚度為h=0.508mm，介電常數εr=3.35，損耗角正切為tanδ=0.0029。介質基板的頂層為三條階梯型平行微帶線的耦合結構，第一二條微帶線的高阻抗線（細帶條）為輸入輸出端口，它們的低阻抗線（寬帶線）與第三條微帶線的高阻抗線平行貼合，它們的高阻抗線與第三條兩端的低阻抗線平行貼合，此耦合為邊緣弱耦合；應用孔徑補償技術，在介質層底層接地面上刻蝕2個矩形槽，每個矩形槽的區域正好在垂直方向上對應頂層兩個低阻抗線平行貼合區域，從而加強微帶線間的耦合強度，實現超寬帶特性。應用DMS結構，在輸入輸出端的兩條微帶線的高阻抗線上刻蝕一個細長槽，可以產生諧波，通過改變槽的長度，使諧波頻率移動到帶外，從而提高濾波器的帶外抑制。

本實用新型的優點是: 電路產生超寬帶的濾波效果，濾波器的通帶范圍為2.3GHz-6.1GHz，中心頻率為4.2GHz，分數帶寬大于90.4%，通帶內的 S₁₁<-10dB，S₂₁<-1dB。通帶內群延時的變化范圍為0.4s-0.6s，群延時的變化量為0.2s，濾波器線性度好。

附圖說明

圖1 是本實用新型基于SIR結構的超寬帶帶通濾波器的三維結構圖。

圖2是本實用新型基于SIR結構的超寬帶帶通濾波器的頂層結構圖。

圖3是圖2中階梯阻抗微帶線1和2的結構圖。

圖4是圖2中階梯阻抗微帶線3的結構圖。

圖5是本實用新型基于SIR結構的超寬帶帶通濾波器的底層結構圖。

圖6是本實用新型基于SIR結構的超寬帶帶通濾波器的俯視圖。

圖7是本實用新型基于SIR結構的超寬帶帶通濾波器S參數的實測值與仿真值的對比圖。

具體實施方式

下面結合實例及附圖，對本實用新型作進一步的詳細說明。