一种四开环双频带微带滤波器制造技术

一种四开环双频带微带滤波器，所述滤波器由一对缺陷接地波导结构的半波长开环谐振器、微带开环谐振器和位于基板之上的馈线组成一个立体形滤波器，所述滤波器由三层构成，微带开环谐振器（３、４）与微带抽头馈线（５、６）设置在第一层，中间层为为介质层，第三层为缺陷接地波导半波长开环谐振器（１、２）。所述的ＤＧＷ结构环型谐振器具明显的慢波效应，能实现滤波器的小型化，缺陷地波导（ＤＧＷ）结构中的环型谐振器通过耦合形成一个低频带通，同时微带环型谐振器通过与这两者的耦合使其与馈线互联，微带谐振器组成了一高频率的通带，能同时在两个通带间产生了传输零点，滤波器性能具有良好的带外阻带特性与陡峭的截止频率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种四开环双频带微带滤波器，属电子滤波器件

技术介绍
微带滤波器是以电磁场理论为基础，通过微带线本身的感性、容性及相互耦合实 现的一种滤波器，由于其体积小、可靠性高、生产一致性好、无须调试、易于集成等优点，在 微波混合电路中广泛使用。缺陷地波导结构的开环谐振器同时具有片式结构的优点，相比 微带开环、闭环式谐振单元它具有更大的功率容量。这种缺陷地波导滤波器使用波导结构 和微带相连，这不仅有波导的强容纳特性，而且还具有显著的慢波特性，这种立体结构在不 增加工艺难度的基础上，实现了双通特性并减小了电路体积。通过开环谐振器的不同方式 的耦合，产生了两个传输零点，使得带通特性呈现一种良好的裙陡特性，具有良好的阻带特 性。缺陷地波导与微带构成了一个立体结构的滤波器，同时减少了工艺设计难度，同LTCC 相比，LTCC不仅工艺技术要求高，而加工周期长，需要的工艺流程多，而采用本专利技术的立体 结构滤波器具有同LTCC相同的响应特性，同时不增加工艺难度。缺陷地波导结构还具有与 微带线相异的电磁分布形式，从而呈现出一些微带所不具有的特性，较远距离的强耦合；并 且可以实现较大的阻抗或较小微带小的阻抗。DGW结构的开环谐振器是一种简单、紧凑的微带结构。该结构具有设计紧凑，便于 集成和采用印刷电路技术批量生产。
技术实现思路
本专利技术的目的是，在有限的介质基板上实现性能高的小型化微波滤波器与实现双 通带特性，本专利技术通过采用微带开环谐振器与DGW结构的开环谐振器相互耦合的设计，来 设计一种微波双带通滤波器。本专利技术的技术方案是，一种四开环双频带微带滤波器，由一对缺陷接地波导结构 的半波长开环谐振器、微带开环谐振器和位于基板之上的馈线组成一个立体形滤波器，所 述滤波器由三层构成，微带开环谐振器3、4与微带抽头馈线5、6设置在上面的第一层，中间 层为为介质层，下面的第三层为缺陷接地波导半波长开环谐振器1、2 ；四个开环谐振器形 状相同，开环缺口位置不同；微带开环谐振器3、4在下面第三层的垂直投影位于缺陷接地 波导半波长开环谐振器1、2的相邻并相互平行，缺陷接地波导半波长开环谐振器1、2到微 带开环谐振器3、4的距离为2. 2mm-2. 5mm ；微带开环谐振器3与微带开环谐振器4并排排 列，二谐振器开环处相邻；缺陷接地波导半波长开环谐振器1与缺陷接地波导半波长开环 谐振器2并排排列，二谐振器开环处位置分别与相邻微带开环谐振器相反。其结构如图3 所示。本专利技术四开环双频带的微带带通滤波器由缺陷地波导DGW开环谐振器和微带半 波长开环谐振器为主体，两者间不同的电磁场分布产生了不同的耦合方式，产生额外的传 输零点以抑制阻带，提高阻带特性。所述的DGW结构环型谐振器由于其位于传统接地板上这一性质，呈现出明显的慢 波效应，即相同的尺寸能降低通带中心频率实现了滤波器的小型化，同时缺陷地波导(DGW) 结构中的环型谐振器通过耦合形成一个低频带通，同时微带环型谐振器通过与这两者的耦 合使其与馈线互联，微带谐振器组成了一高频率的通带，同时在两个通带间产生了传输零 点，这两个零点是由于他们间不同的耦合方式形成的，这样滤波器性能具有良好的带外阻 带特性与陡峭的截止频率，整个器件呈现出良好的性能，这样整体滤波器是一个宽带的滤 波器，克服了普通微带谐振器所不能实现较大阻抗与较小阻抗两段盲区的缺点。所得的微带滤波器不仅结构简单，而且具有双带通特性、良好的带通特性，较大的 带宽与显著的慢波效应。缺陷接地波导半波长开环谐振器，其独有的慢波效应，降低了滤波 器的级数，提高了频响特性，降低了滤波器的带通中心频率。本专利技术与现有技术比较的有益效果是，本专利技术在不增加电路面积和加工复杂度前 提下，采用DGW结构的开环谐振器，在降低电路体积的同时，实现了双通带特性，并产生了 传输零点改善了频响特性；采用这种结构谐振器，使得在滤波器的频率下移，呈现一种慢波 效应有利于滤波器小型化，宽带宽，耦合比微带更易控制的特点。本专利技术设计紧凑，易于集 成，在密集的集成电路中使用方便。附图说明图1是一种四开环双频带微带滤波器的布局示意图；图2是一种四开环双频带微带滤波器的缺陷地波导开环谐振器耦合方式图；图3是一种四开环双频带微带滤波器的立体图；图1中1为缺陷接地波导半波长开环谐振器，2为缺陷接地波导半波长开环谐振 器，3为微带开环谐振器，4为微带开环谐振器，5为微带抽头馈线，6为微带抽头馈线；图2中1为图1中缺陷接地波导半波长开环谐振器1的边长(12mm)，II为图1 中缺陷接地波导半波长开环谐振器1的槽宽(2mm)，III为图1中缺陷接地波导半波长开环 谐振器1与开环谐振器2的间距(3mm)；图3中A为滤波器第一层，包括图1中的微带开环谐振器3、4与微带抽头馈线5、 6 ;B为滤波器第二层，这层为介质层(介电常数4. 5，厚度0.8mm) ；C为滤波器第三层，包括 图1中的缺陷接地波导半波长开环谐振器1、2。具体实施例方式本专利技术具体实施方式如图3所示。本实施例的微波带通滤波器，由第三层的缺陷接地波导半波长开环谐振器1、2，第 一层的微带抽头馈线5、6和微带半波长环型谐振器3、4，第二层的介质层构成。四个开环 谐振器形状相同，开环缺口位置不同；微带开环谐振器(3、4)在下面第三层的垂直投影位 于缺陷接地波导半波长开环谐振器(1、2)的相邻并相互平行，环(1、2)到环(3、4)的距离 为2. 3mm ；微带开环谐振器3与微带开环谐振器4并排排列，二谐振器开环处相邻；缺陷接 地波导半波长开环谐振器1与缺陷接地波导半波长开环谐振器2并排排列，二谐振器开环 处位置分别与相邻微带开环谐振器相反。其中，缺陷接地波导半波长开环谐振器1的边长I为12mm，缺陷接地波导半波长开环谐振器1的槽宽II为2mm，缺陷接地波导半波长开环谐振器1与开环谐振器2的间距 III为3mm;介质层的介电常数4. 5，介质层厚度为0. 8mm。 在缺陷地波导开环谐振器中，其电磁场沿谐振器的边缘分布，这种分布使得不同 于微带的分布，这里更强的电磁场可以实现远距离下的相异与微带的强耦合，而这种耦合 可以实现滤波性能的极大改善。在第三层上设计缺陷地波导结构的开环半波长谐振器，通 过介质层与第一层的微带开环半波长谐振器相耦合，微带谐振器则通过抽头馈线构成滤波 器，同时缺陷地波导的慢波效应，大幅度的降低了滤波器中心频率，达到了电路小型化的目 的。谐振器间不同的耦合，可以得到额外的传输零点，提高了滤波器的阻带抑制能力。该微 带滤波器在微波电路和移动通信电路系统中具有潜在的应用前景与应用价值。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种四开环双频带微带滤波器，其特征是，所述滤波器由一对缺陷接地波导结构的半波长开环谐振器、微带开环谐振器和位于基板之上的馈线组成一个立体形滤波器，所述滤波器由三层构成，四个开环谐振器形状相同，开环缺口位置不同；微带开环谐振器（３、４）与微带抽头馈线（５、６）设置在上面的第一层，中间层为为介质层，下面的第三层为缺陷接地波导半波长开环谐振器（１、２）；微带开环谐振器（３、４）在下面第三层的垂直投影位于缺陷接地波导半波长开环谐振器（１、２）的相邻并相互平行，缺陷接地波导半波长开环谐振器（１、２）到微带开环谐振器（３、４）的距离为２．２ｍｍ－２．５ｍｍ；微带开环谐振器３与微带开环谐振器４并排排列，二谐振器开环处相邻；缺陷接地波导半波长开环谐振器１与缺陷接地波导半波长开环谐振器２并排排列，二谐振器开环处位置分别与相邻微带开环谐振器相反。

【技术特征摘要】
一种四开环双频带微带滤波器，其特征是，所述滤波器由一对缺陷接地波导结构的半波长开环谐振器、微带开环谐振器和位于基板之上的馈线组成一个立体形滤波器，所述滤波器由三层构成，四个开环谐振器形状相同，开环缺口位置不同；微带开环谐振器(3、4)与微带抽头馈线(5、6)设置在上面的第一层，中间层为为介质层，下面的第三层为缺陷接地波导半波长开环谐振器(1、2)；微带开环谐振器(3、4)在下面第三层的垂直投影位于缺陷接地波导半波长开环谐振器(1、2)的相邻并相互平行，缺陷接地波导半波长开环谐振器(1、2)到微带开环谐振器(3、4)的距离为2.2mm 2.5mm；微带开环谐...

【专利技术属性】
技术研发人员：王杉，姜杨，刘海文，
申请(专利权)人：华东交通大学，
类型：发明
国别省市：36[中国|江西]