一种微带双G型窄带带通滤波器制造技术

该发明专利技术公开了一种微带双G型窄带带通滤波器，属于微波工程技术领域，特别是窄带带通滤波器领域。通过两个多曲折线非对称G型谐振器单元呈中心对称排列分布，实现了在中心点周围的电场磁场混合耦合，有效缩小了谐振器的体积，拓宽了抑制边带的范围，实现了带外抑制超宽超平坦的窄带带通滤波器。通过在两个谐振单元之间采用电磁混合耦合方式，避开了磁耦合、电耦合的分别设计，有效的减小了滤波器的尺寸，控制了带宽。利用不对称耦合谐振单元模型实现了超宽的带外抑制。采用微带的形式，避免了诸如腔体滤波器加工后复杂的调试过程，在PCB集成电路中，可以和基板一次性成型，避免了安装、焊接过程。

【技术实现步骤摘要】
一种微带双G型窄带带通滤波器
本专利技术属于微波工程
，特别是窄带带通滤波器领域。
技术介绍
随着雷达、精确制导、遥感和无线电通信行业的迅猛发展，对小型化、高性能的窄带带通滤波器的需要变得越来越迫切。在各种电路结构中，微带线结构以其加工简单、免调试、成本低、易于集成等优点，得到广泛的应用。因此，微带结构的窄带带通滤波器一直是无线通信领域研究的重点和热点。传统的微带开路环谐振结构滤波器存在体积较大、插入损耗大、矩形系数差、不易集成、相邻通带互扰等问题。J.S.Hong和M.J.Lancaster于1996年提出了一种微带开路环谐振结构滤波器[1],该滤波器存在体积大、相邻通带互扰等问题；褚庆昕和王欢在2009年公开了一种可控电磁耦合微带开口环谐振器滤波器的专利技术[2]，但是其微带谐振器组中的谐振器呈直线排列，占用面积依然很大，且采用高低阻抗线，调试较复杂。郑宏兴等人在2010年设计了一种包括微带线方形开路环、两个梳状支路和两个输入输出L型微带线的窄带带通滤波器[3]，虽然结构较紧凑但构造仍然较复杂，且不能有效抑制第二带通干扰；LingWang等人在2012年提出了一种窄带带通滤波器的设计，但是结构很复杂，且体积较大[4]。MudrikAlaydrus等人在2013年提出了一种交叉耦合带通滤波器的设计[5]，其结构虽然简单但是体积大不利于集成。传统的窄带带通滤波器，一般是基于广义切比雪夫滤波器综合方法，分开仿真计算耦合单元的磁耦合系数和电耦合系数，两个谐振单元之间的耦合方式为磁耦合或电耦合中的一种，要实现窄带带通滤波器，这样的设计无疑增加了面积，插入损耗大；多谐振单元的交叉耦合使得滤波器的寄生通带与中心频率相距较近，也不能达到很平坦的带外抑制。
技术实现思路
本专利技术针对现有技术的不足，提出了一种小型化的高性能的窄带带通滤波器，该滤波器创新性地采用了双G型中心对称微带结构，解决传统窄带带通滤波器传输时的插入损耗大、带外抑制不够高、矩形系数差的问题。本专利技术通过两个多曲折线非对称G型谐振器单元呈中心对称排列分布，实现了在中心点周围的电场磁场混合耦合，有效缩小了谐振器的体积，拓宽了抑制边带的范围，实现了带外抑制超宽超平坦的窄带带通滤波器。因而本专利技术的技术方案为一种微带双G型窄带带通滤波器，该滤波器包括基板和设置于基板上的微带线，其中微带线包括：输入微带线、输入耦合微带线、输出耦合微带线、输出微带线；其特征在于所述输入耦合微带线和输出耦合微带线为由微构成的G型结构，输入微带线与输入耦合微带线G型结构的外侧底部连接，输入微带线和输入耦合微带线构成的形状与输出微带线和输出耦合微带线构成的形状呈中心对称，输入耦合微带线G型结构的顶部末端与输出耦合微带线G型结构的顶部末端相对且不连接。进一步的，通过调节输入耦合微带线和输出耦合微带线G型结构的顶部末段微带线和内部末端微带线之间的距离，实现对所述滤波器电磁耦合系数的调节。本专利技术通过在两个谐振单元之间采用电磁混合耦合方式，避开了磁耦合、电耦合的分别设计，有效的减小了滤波器的尺寸，控制了带宽。利用不对称耦合谐振单元模型实现了超宽的带外抑制。采用微带的形式，避免了诸如腔体滤波器加工后复杂的调试过程，在PCB集成电路中，可以和基板一次性成型，避免了安装、焊接过程。附图说明图1为本专利技术中双G型窄带带通滤波器结构示意图；图2为本专利技术具体实施例的频率响应特性曲线结果图。具体实施方式本专利技术是一种双G型窄带带通滤波器，包括两个呈中心对称的多曲折线构成的G型谐振结构，一条输入微带传输线、一条输出微带传输线，基板为RogersRO4350。其特征在于通过两个多曲折线非对称G型谐振器单元呈中心对称排列分布，实现了在中心点周围的电场磁场混合耦合，有效缩小了谐振器的体积，拓宽了抑制边带的范围，实现了带外抑制超宽超平坦的窄带带通滤波器。具体设计方法如图1所示为本专利技术的结构示意图，该滤波器置于基板12上。信号由输入端01(13)输入，由13(01)输出，由03～08构成多曲折线G型谐振单元。两个谐振单元在11所示的椭圆区域内形成混合耦合。通过调整曲折线08和09、08和07(08和10)的间距可以有效的调节电磁耦合系数，实现对滤波器带宽和带内纹波的控制。通过调整03～08构成多曲折线G型谐振单元的长度，可以有效的调节谐振单元的谐振频率，形成小型化的带外抑制超宽超平坦的平面传输线结构的窄带带通滤波器。总之，该专利技术简化了滤波器结构，减小滤波器面积占用，方便加工调试，而且可获得相对较好的边带选择性、谐波抑制度等优良滤波特性。图2中带三角形标识的曲线是反射曲线S11，不带的是传输曲线S21，S21表示滤波器对横轴相应频率的抑制度；S11表示输入端口的反射强度，越小说明反射越弱，传输性越好。本专利技术的微带双G型窄带带通滤波器中心频率4560MHz，带宽100MHz，相对带宽2.2％，插损3dB，低边带抑制从0GHz到4.4GHz，高边带抑制从4.8GHz到10GHz，抑制大于20dB，抑制边带范围很宽，带外抑制超宽超平坦，带外谐波抑制能力强，不用再结合DGS、SIR、Short-Stub或者Open-Stub等结构抑制二次谐波。通带边缘由于0°馈电结构和混合耦合的存在而形成两个传输零点，可以在不使用交叉耦合结构的前提下提高边带选择性，并且结合阻抗变换器还可以在保持通带宽度不变的情况下灵活调整零点位置。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种微带双G型窄带带通滤波器，该滤波器包括基板和设置于基板上的微带线，其中微带线包括：输入微带线、输入耦合微带线、输出耦合微带线、输出微带线；其特征在于所述输入耦合微带线和输出耦合微带线为由微构成的G型结构，输入微带线与输入耦合微带线G型结构的外侧底部连接，输入微带线和输入耦合微带线构成的形状与输出微带线和输出耦合微带线构成的形状呈中心对称，输入耦合微带线G型结构的顶部末端与输出耦合微带线G型结构的顶部末端相对且不连接。

【技术特征摘要】
1.一种微带双G型窄带带通滤波器，该滤波器包括基板和设置于基板上的微带线，其中微带线包括：输入微带线、输入耦合微带线、输出耦合微带线、输出微带线；其特征在于所述输入耦合微带线和输出耦合微带线为由微构成的G型结构，输入微带线与输入耦合微带线G型结构的外侧底部连接，输入微带线和输入耦合微带线构成的形状与输出微带...

【专利技术属性】
技术研发人员：邹焕，马睿，徐腾飞，吴绍炜，
申请(专利权)人：电子科技大学，
类型：发明
国别省市：四川,51