吸收式微带带阻滤波器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种吸收式微带帯阻滤波器，包括第一‑3dB定向耦合器、第二‑3dB定向耦合器、第一带阻滤波器和第二帯阻滤波器；两个‑3dB定向耦合器左右完全对称放置，所有端口均保持水平；两个带阻滤波器设置在两个‑3dB定向耦合器之间，且关于两个定向耦合器的水平中心线上下对称。本实用新型专利技术的带阻滤波器和耦合器的设计均基于设计频率f0，并且无集种电路元件的引入，具有设计简单，构造方便，吸收性能明显的特点。

Absorption microstrip band stop filter

The utility model discloses an absorption microstrip rejection filter, which includes a first 3dB directional coupler, a second 3dB directional coupler, a first band stop filter and a second resistive filter; the two 3dB directional couplers are completely symmetrical left and right, all the ports are flat, and two band resistance filters are set in two The 3dB directional coupler is symmetrical below the horizontal central line of the two directional couplers. The design of the bandstop filter and coupler for the utility model is based on the design frequency f0, and the design of the circuit element is not introduced. It has the characteristics of simple design, convenient construction and obvious absorption performance.

【技术实现步骤摘要】
吸收式微带带阻滤波器
本技术涉及一种带阻滤波器，特别是一种吸收式微带带阻滤波器。
技术介绍
微波滤波器作为广泛使用的无源器件之一，在微波射频电路与系统中起着关键的作用，而其中，带阻滤波器被广泛用于抑制干扰信号。传统的带阻滤波器一般都是反射式的，这就意味着阻带抑制的信号能量会通过滤波器反射回来，然而，当滤波器用于抑制功率放大器的高次谐波时，反射回去的信号能量会使功率放大器的稳定性下降，尤其在功放的设计中，稳定性是衡量功放设计优劣的重要指标之一。因此吸收式的带阻滤波器是研究的一项重要内容。现有的吸收式滤波器主要是二极管作为吸收式元件，二极管中包含有较小的电阻吸收反射电磁波。二极管是一种外部集种元件，可以看成是电容和电阻的串联，它在吸收式带阻滤波器中的使用主要会带来一下几个问题：1)其电容会对中心谐振频率产生影响，也即是电容的引入会改变微带谐振器的谐振频点；同时，二极管的电容电阻式有一定标称值的，因此，在设计特定频点的吸收式带阻滤波器中，微带谐振器，二极管电容、电阻等必须综合考虑，这样，设计和调试都会比较困难。2)引入外部电路，会引入额外的损耗和误差，同时滤波器整体的加工会引入新的工序，会带来更多的装配困难。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种吸收式微带带阻滤波器，在保持性能指标的同时，能够有效的降低输入端的反射，取得良好的滤波器吸收效果，并且相较于二极管加载的吸收式带阻滤波器更加便于设计和加工。实现本技术目的的技术方案为：一种吸收式微带带阻滤波器，括第一-3dB定向耦合器、第二-3dB定向耦合器、第一带阻滤波器和第二带阻滤波器；两个-3dB定向耦合器左右完全对称放置，所有端口均保持水平；两个带阻滤波器设置在两个-3dB定向耦合器之间，且关于两个-3dB定向耦合器的水平中心线上下对称。与现有技术相比，本技术的显著优点为：本技术的耦合器和带阻滤波器的设计都是基于中心频率f0的，设计的方法以及调试简单，同时，不需要连接外部包含集种原件的电路，电路的加工也更为精准、容易，并且级联耦合器并不影响原始的带阻滤波器的带宽。附图说明图1为微带吸收式带阻滤波器端口示意图。图2为微带吸收式带阻滤波器结构图。图3为耦合器尺寸图。图4为带阻滤波器的尺寸图。图5为仿真曲线和实测曲线图。具体实施方式结合图1、图2，本技术的一种吸收式微带带阻滤波器，包括第一-3dB定向耦合器、第二-3dB定向耦合器、第一带阻滤波器和第二带阻滤波器；两个-3dB定向耦合器左右完全对称放置，所有端口均保持水平；两个带阻滤波器设置在两个-3dB定向耦合器之间，且关于两个-3dB定向耦合器的水平中心线上下对称。进一步的，所述第一带阻滤波器和第二带阻滤波器均为L型开路枝节带阻滤波器，两个L型开路枝节带阻滤波器关于两个-3dB定向耦合器的水平中心线上下对称，含有L型开路枝节谐振器的一端均设置在带阻滤波器的外侧。进一步的，所述第一-3dB定向耦合器包括四个端口线和耦合部分传输线，四个端口线分别为第一微带线1、第二微带线2、第三微带线3和第四微带线4，耦合部分传输线包括第五微带线5、第六微带线6、第七微带线7和第八微带线8；第一微带线1、第二微带线2、第三微带线3、第四微带线4均为平行线，特性阻抗为Z0；第六微带线6和第八微带线8为垂直线，特性阻抗同样为Z0，第五微带线5和第七微带线7为平行线，特性阻抗为第一微带线1、第二微带线2与第五微带线5上边缘平齐并连接，第三微带线3、第四微带线4与第七微带线7下边缘平齐并连接；第六微带线6的两端分别与第五微带线5和第七微带线7连接，第八微带线8的两端分别与第五微带线5和第七微带线7连接。进一步的，所述第一微带线1、第二微带线2、第三微带线3、第四微带线4的特性阻抗Z0＝50Ω，长度为四分之一传输线波长；第六微带线6和第八微带线8的特性阻抗Z0＝50Ω，长度为四分之一传输线波长；第五微带线5和第七微带线7的特性阻抗长度为四分之一传输线波长。进一步的，所述第一L型开路枝节带阻滤波器包括两个L型开路枝节谐振器和主传输线，所述L型开路枝节谐振器包括第九微带线9和第十微带线10，所述主传输线包括第十一微带线11；第九微带线9和第十微带线10的特性阻抗相同，第十微带线10与第十一微带线11留有间隙，间隙的大小决定谐振器与主传输线的耦合量的大小，其间隙大小由设计的阻带带宽决定，通过仿真软件可以调试得到；两个L型谐振器之间的距离为四分之一或则四分之三主传输线波长；所述第一传统带阻滤波器的第十一微带线11与第二微带线2相连接，第二L型开路枝节带阻滤波器的主传输线与第三微带线3相连接。进一步的，所述第九微带线9和第十微带线10的特性阻抗为50Ω，第九微带线和第十微带线总长度为半个传输线波长；第十一微带线11特性阻抗为50Ω。下面结合实施例和附图对本技术作进一步详细说明。实施例结合图1、图2，一种基于-3dB定向耦合器的微带线带阻滤波器，由两个-3dB定向耦合器和两个并行的二阶带阻滤波器组成。在带阻滤波器的通带频率范围内，入射信号由端口1出发，经过耦合器分为等幅相位差90°的两路信号S1和S2，经过带阻滤波器后在第二个耦合器处相互作用，输出端口3得到两个等幅同相的信号实现信号叠加，而端口2得到两个等幅反相的信号，从而实现了通带的无损传播。在阻带内，反射来自带阻滤波器的两个等幅相位差90°的信号在输入端的第一-3dB定向耦合器处汇聚，吸收端口4得到两个等幅同相的信号，输入端口1得到两个等幅反相的信号，从而，反射能量都被吸收端口的匹配阻抗吸收而不会反射都输入端口1，实现了阻带吸收功能。本实施例中定向耦合器采用分支线耦合器，而带阻滤波器是可以任意选择的，本实施例中选择L型开路枝节带阻滤波器。本实施例采用分支线耦合器的设计形式，其结构简单，性能稳定，各端口的传输线的特性阻抗为Z0，耦合器中间部分的传输线特性阻抗为长度为四分之波长；耦合器中间分支线特性阻抗为Z0，长度同样为四分之波长。本实施例采用半波长平行耦合线形式的带阻滤波器，由滤波器理论可知，谐振器的长度约为半波长，而其间隔距离为四分之波长。本实施例设计了一个中心频率为5GHz，带宽为200MHz左右的微带吸收式滤波器。微带线介质板选取Rogers4350B，相对介电常数为3.66，厚度为0.508mm。如图3所示，为使设计更加便利，采用的端口线1-4均为特性阻抗为50Ω的传输线，即Z0＝50Ω，其宽度为W1＝1.11mm，其长度L1＝7.91mm，约为四分之波长；耦合器线部分微带线68的特性阻抗同样为50Ω，即W2＝W1，长度L2＝8.38mm；按照阻抗条件计算出耦合器线部分平行线宽度为W3＝1.86mm，长度为L3＝9mm。耦合器各支节线以及耦合端口线都采用四分之波长传输线，上述结果是通过计算和简单调试得到的。本实施例的带阻滤波器为半波长二阶滤波器，在上述耦合器设计的基础上，主传输线以采用特性阻抗为50Ω的传输线。其具体尺寸如图4所示：主传输线长度L4＝50mm，宽度W4＝1.11mm；第九微带线9长度为L5＝9mm，第十微带线10长度L6＝9mm，谐振器总长度L5+L6＝18mm，宽度为W5＝1.15mm；谐振器之间的间隔为D＝26.8mm。图5显示本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种吸收式微带带阻滤波器，其特征在于，包括第一‑3dB定向耦合器、第二‑3dB定向耦合器、第一带阻滤波器和第二带阻滤波器；两个‑3dB定向耦合器左右完全对称放置，所有端口均保持水平；两个带阻滤波器设置在两个‑3dB定向耦合器之间，且关于两个‑3dB定向耦合器的水平中心线上下对称。

【技术特征摘要】
1.一种吸收式微带带阻滤波器，其特征在于，包括第一-3dB定向耦合器、第二-3dB定向耦合器、第一带阻滤波器和第二带阻滤波器；两个-3dB定向耦合器左右完全对称放置，所有端口均保持水平；两个带阻滤波器设置在两个-3dB定向耦合器之间，且关于两个-3dB定向耦合器的水平中心线上下对称。2.根据权利要求1所述的吸收式微带带阻滤波器，其特征在于，所述第一带阻滤波器和第二带阻滤波器均为L型开路枝节带阻滤波器，两个L型开路枝节带阻滤波器关于两个-3dB定向耦合器的水平中心线上下对称，含有L型开路枝节谐振器的一端均设置在带阻滤波器的外侧。3.根据权利要求1或2所述的吸收式微带带阻滤波器，其特征在于，所述第一-3dB定向耦合器包括四个端口线和耦合部分传输线，四个端口线分别为第一微带线(1)、第二微带线(2)、第三微带线(3)和第四微带线(4)，耦合部分传输线包括第五微带线(5)、第六微带线(6)、第七微带线(7)和第八微带线(8)；第一微带线(1)、第二微带线(2)、第三微带线(3)、第四微带线(4)均为平行线，特性阻抗为Z0；第六微带线(6)和第八微带线(8)为垂直线，特性阻抗同样为Z0，第五微带线(5)和第七微带线(7)为平行线，特性阻抗为第一微带线(1)、第二微带线(2)与第五微带线(5)上边缘平齐...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈正，李坤，钟兴建，何柳，
申请(专利权)人：中国人民解放军理工大学，
类型：新型
国别省市：江苏,32