[發(fā)明專利]一種小型化超寬帶超寬阻帶平面帶通濾波器

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202210519202.1
• 申請日: 2022-05-13
• 公開（公告）號: CN114824702A
• 公開（公告）日: 2022-07-29
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王東奇;劉寶光;劉秩豪;程崇虎
• 申請（專利權(quán)）人: 南京郵電大學(xué)
• 主分類號: H01P1/203
• 分類號: H01P1/203
• 代理公司: 南京正聯(lián)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 32243
• 代理人: 姜夢翔

本發(fā)明公開了一種小型化超寬帶超寬阻帶平面帶通濾波器，包括金屬傳輸線、交指電容和貼片電容，介質(zhì)基板和金屬化通孔，接地金屬板。上層是由一對對稱的輸入輸出饋線、一對對稱的短路第一傳輸線、一對對稱的第二傳輸線和一個容性加載支節(jié)組成的。容性加載支節(jié)是由第一耦合線、第二耦合線、一個交指電容和一個貼片電容組成的。容性加載支節(jié)位于整個結(jié)構(gòu)的中間，分別通過第二傳輸線與輸入輸出饋線相連，第一傳輸線位于輸入輸出饋線與第二傳輸線的連接處。交指電容位于第一耦合線的上端，貼片電容位于第二耦合線的上端。濾波器的阻帶性能得到了提高，同時有超寬阻帶和超寬通帶的特性，具有較小的尺寸，適合應(yīng)用在寬帶無線通信系統(tǒng)中。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種小型化超寬帶超寬阻帶平面帶通濾波器，屬于微波技術(shù)領(lǐng)域，可用于寬帶接收和發(fā)射系統(tǒng)中。

背景技術(shù)

隨著科技的日新月異，人們對無線通信的速度提出了更高的要求。由于無線通信的速度主要受無線通信系統(tǒng)的帶寬影響，所以對于寬帶無線通信系統(tǒng)的研究是十分重要的。寬帶濾波器作為寬帶無線通信系統(tǒng)的關(guān)鍵器件，其工作性能的優(yōu)劣直接影響著通信系統(tǒng)整體的性能，其尺寸的大小也直接影響著通信系統(tǒng)的體積和成本。寬帶濾波器的高性能主要表現(xiàn)在高選擇性和寬阻帶方面。目前頻譜被劃分的十分密集，為了讓濾波器能更好的選擇無線通信系統(tǒng)中需要的信號，就必須要提高濾波器的選擇性；由于功率放大器在飽和輸出時，會含有二次諧波，導(dǎo)致有用信號的失真，為了防止諧波對無線通信系統(tǒng)性能的影響，就必須要提高濾波器的阻帶特性。但對于具有寬阻帶特性的寬帶濾波器是很難實現(xiàn)的。目前，設(shè)計具有寬阻帶特性的寬帶濾波器最簡單的方法是級聯(lián)帶通濾波器和低通濾波器，但是此種方式會增加器件的整體尺寸和損耗；通過在具有阻帶特性的諧振器之間添加強耦合，也可以實現(xiàn)具有寬阻帶特性的寬帶濾波器，但是傳統(tǒng)的PCB工藝無法提供很緊密的強耦合，所以很難設(shè)計超過相對帶寬100%的濾波器。如果使用其他高精度的工藝，又會增加加工成本。此外，由于產(chǎn)品的功能越來越多，在相同的空間內(nèi)需要集成更多的器件，所以對器件的小型化和集成度也提出了要求。

CN104409816A超寬阻帶抑制的平面帶通濾波器，公開了一種超寬阻帶抑制的平面帶通濾波器，以印刷電路板的方式制作在雙面履銅微帶板上，該雙面覆銅微帶板的同一面上分別制作有用于輸入和輸出電磁波信號的輸入端饋線頭port1和輸出端饋線頭port2、第一端口饋線、第二端口饋線和至少三個微帶諧振器，其中微帶諧振器為半波長均勻阻抗諧振器。通過調(diào)整微帶諧振器之間的耦合位置、微帶諧振器與端口饋線之間的耦合位置，可以實現(xiàn)對平面帶通濾波器寄生通帶的抑制，極大提高了諧振器的帶外特性，實現(xiàn)了超寬阻帶抑制。但相對而言，結(jié)構(gòu)仍比較復(fù)雜，仍然還是通過添加強耦合，實現(xiàn)寬阻帶特性，并不能確信得到相對帶寬超過100%的濾波器，結(jié)構(gòu)和性能還需要優(yōu)化。

發(fā)明內(nèi)容

發(fā)明目的：提出一種小型化超寬帶超寬阻帶平面帶通濾波器，而且此濾波器也要具有低成本、高性能等特性。

技術(shù)方案：本發(fā)明的目的將通過以下技術(shù)方案得以實現(xiàn)。

一種小型化超寬帶超寬阻帶平面帶通濾波器，包括上層的金屬傳輸線、第一電容和第二電容，中間層的微帶介質(zhì)板和金屬化通孔，下層的接地金屬板；所述的金屬傳輸線包括一對輸入輸出饋線、一對對稱的短路第一傳輸線、一對對稱的第二傳輸線和一個容性加載支節(jié)組成的；所述短路第一傳輸線通過金屬化通孔連接到接地金屬板；容性加載支節(jié)位于整個結(jié)構(gòu)的中間，分別通過第二傳輸線與輸入輸出饋線相連，第一傳輸線位于輸入輸出饋線與第二傳輸線的連接處。

優(yōu)選的，所述容性加載支節(jié)是由第一耦合線和第二耦合線水平垂直排列，第一電容位于第一耦合線的上端，第二電容位于第二耦合線的上端；

優(yōu)選的，所述第一耦合線和第二耦合線的中間分別刻蝕出第一縫隙和第二縫隙。

優(yōu)選的，所述第一傳輸線的電長度為四分之一波長。

優(yōu)選的，所述第二傳輸線的電長度為小于四分之一波長。

優(yōu)選的，所述第一電容為交指電容，

優(yōu)選的，所述第二電容為貼片電容。