一种低通滤波器制造技术

本实用新型专利技术提供了一种低通滤波器，包括：采用阶梯阻抗发夹型结构，包括耦合微带线、高阻抗线、微带线端以及开路支节；其中，高阻抗线，其两端连接耦合微带线，且在两端点间至少具有两个弯折；微带线端，形成在高阻抗线连接耦合微带线的端面上；开路支节，两个传输零点不同的开路支节，形成在高阻抗线连接耦合微带线的端面上。该器件的小型化、紧凑度有了进一步的提高，两开路支节增加了阻带抑制的宽度，且易于与其他微波电路集成，结构简单，易于加工。

【技术实现步骤摘要】
一种低通滤波器
本技术涉及半导体器件及滤波器领域，尤其涉及一种低通滤波器。
技术介绍
在无线通信领域，滤波器是一种关键的无源器件，随着无线技术的不断发展，对滤波器件在性能以及尺寸上都提出了更高的要求。阶梯阻抗发夹型低通滤波器是Dong Hwan Lee等人在1999年首先提出，如图1所示，由耦合微带线102和连接耦合微带线的高阻抗线106组成，耦合微带线具有微带线端104，用于输入和输出信号，该低通滤波器具有结构简单、尺寸小和插入损耗低的特点，然而却存在阻带宽度窄的问题。而后，提出了将开路支节应用到发夹型滤波器上的结构，以起到展宽发夹型低通滤波器的阻带带宽的作用，然而，这却会增大滤波器的面积，增大了器件的尺寸。为此，有必要提出一种尺寸小且阻带宽的高性能低通滤波器的设计。
技术实现思路
本技术旨在解决上述问题之一，提供了一种低通滤波器，实现尺寸小且阻带宽的高性能的低通滤波器设计。为实现上述目的，本技术实施例提供了如下技术方案:一种低通滤波器，包括:采用阶梯阻抗发夹型结构，包括耦合微带线、高阻抗线、微带线端以及开路支节；其中，高阻抗线，其两端连接耦合微带线，且在两端点间至少具有两个弯折；微带线端，形成在高阻抗线连接耦合微带线的端面上；开路支节，两个传输零点不同的开路支节，形成在高阻抗线连接耦合微带线的端面上。优选的，所述弯折为直角弯折。优选的，具有两个开路支节，且两个开路支节的特性阻抗相同。优选的，两个开路支节的传输零点不同。优选的，开路支节的长度为其传输零点对应波长的四分之一。优选的，开路支节分别位于微带线端与高阻抗线之间。优选的，至少一个开路支节为弯折结构。优选的，开路支节的弯折为直角弯折。本技术实施例提供的低通滤波器，采用了多个弯折的高阻抗线，并将开路支节形成在高阻抗线连接耦合微带线的端面上，小型化、紧凑度有了进一步的提高，两开路支节增加了阻带抑制的宽度，且通带插入损耗小，单面结构，易于与其他微波电路集成，结构简单，易于加工。【附图说明】图1为传统的阶梯阻抗发夹型低通滤波器的结构示意图；图2为根据本技术实施例的低通滤波器的结构示意图；图3为本技术实施例的低通滤波器的频率-回波/插入损耗的曲线示意图。【具体实施方式】为使本技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本技术的【具体实施方式】做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本技术，但是本技术还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，凡是未脱离本技术技术方案的内容，依据本技术的技术实质对以下实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本技术技术方案保护的范围内，因此本技术不受下面公开的具体实施例的限制。如图2所示，在本实施例中，该低通滤波器采用阶梯阻抗发夹型结构，包括耦合微带线5、高阻抗线6、微带线端4以及开路支节7,其中，高阻抗线6,其两端连接稱合微带线5，且在两连接端点间至少具有两个弯折；微带线端4，形成在高阻抗线连接耦合微带线的端面上；开路支节7，两个传输零点不同的开路支节，形成在高阻抗线连接耦合微带线的端面上。在本实施例中，该低通滤波器可形成在介质基板之上，如图2所示，在介质基板I的上表面上形成有刻蚀电路层3，该刻蚀电路层形成了耦合微带线5、高阻抗线6、微带线端4以及开路支节7，在介质基板I的下表面形成有接地金属层2。在本实施例中，高阻抗线6在两个连接端点之间具有两个弯折，每个弯折为类似驼峰形状的直角弯折，连接端点位于耦合微带线5的正上方的端面5-1上。可以理解的是，在其他实施例中，此处弯折的数量仅为示例，可以根据具体的设计需求选择弯折的数量和形状。此实施例中的直角弯折更容易布线以及实现。高阻抗线即为可以等效为电感的电路线。开路支节位于高阻抗线6连接端点所在的耦合微带线5的端面5-1上，本实施例中，采用两个开路支节，分别位于微带线端4与高阻抗线6之间，每个开路支节可以具有相同的特性阻抗但具有不同的长度，这样二者具有不同的传输零点，以抑制不同频率的高频谐波，开路支节的长度可以为其传输零点对应波长的四分之一，以获得更好的高频滤波性能。当开路支节的长度超过弯折后的高阻抗线的高度时，可以将开路支节进行弯折，例如进行直角的弯折，以减小滤波器整体的尺寸。同样的，微带线端4也位于高阻抗线6连接端点所在的耦合微带线5的端面5-1上，微带线端4可以为50欧姆的匹配线，用于信号的输入和输出端口。该器件的小型化、紧凑度有了进一步的提高，两开路支节增加了阻带抑制的宽度，且易于与其他微波电路集成，结构简单，易于加工。在设计本技术的低通滤波器时，首先确定低通滤波器的截止频率f。，选择PCB板材，明确板材的相对介电常数及厚度。根据阶梯阻抗发夹型低通滤波器设计理论，选取耦合微带线的宽度W1、间距g、长度L2及高阻抗线的宽度Wl、总长度L，使滤波器截止频率为f。。将高阻抗线进行弯折，其总长度仍为L。然后在高阻抗线和匹配线之间增加两支节，调整其长度，使之引入的传输零点在滤波器的高频谐波处。若支节长度大于弯折后的高阻抗线，可将支节进行弯折。设计的滤波器可以通过调节支节的宽度W3，及所在位置来优化滤波器的整体性能。本技术提供的滤波器可直接印制在高频PCB板上。实际滤波器的线宽、线长随截止频率及PCB板材的不同而不同。本专利技术实施例提供的低通滤波器具有良好的滤波性能，如图3所示，为一具体实施例的频率-回波/插入损耗的曲线示意图，其中S21为插入损耗参数，S11为回波损耗参数，该实施例中，-3dB截止频率为1.2GHz，-15dB阻带抑制从1.9GHz到10.3GHz。本技术已以较佳实施例披露如上，然而并非用以限定本技术。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本技术技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的方法和
技术实现思路
对本技术技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本技术技术方案的内容，依据本技术的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本技术技术方案保护的范围内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种低通滤波器，其特征在于，采用阶梯阻抗发夹型结构，包括耦合微带线、高阻抗线、微带线端以及开路支节；其中，高阻抗线，其两端连接耦合微带线，且在两端点间至少具有两个弯折；微带线端，形成在高阻抗线连接耦合微带线的端面上；开路支节，形成在高阻抗线连接耦合微带线的端面上。

【技术特征摘要】
1.一种低通滤波器，其特征在于，采用阶梯阻抗发夹型结构，包括耦合微带线、高阻抗线、微带线端以及开路支节；其中， 高阻抗线，其两端连接耦合微带线，且在两端点间至少具有两个弯折； 微带线端，形成在高阻抗线连接耦合微带线的端面上； 开路支节，形成在高阻抗线连接耦合微带线的端面上。2.根据权利要求1所述的低通滤波器，其特征在于，所述弯折为直角弯折。3.根据权利要求1所述的低通滤波器，其特征在于，具有两个开路支节，且两个开路支...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈仙红，张立军，彭亚涛，冷永清，鲁辉，
申请(专利权)人：中国科学院微电子研究所，
类型：新型
国别省市：北京;11