一种微波毫米波自负载多正交可倒相滤波器制造技术

本发明专利技术提供一种由定向耦合器和微波毫米波滤波器组成的微波毫米波自负载多正交可倒相滤波器，包括定向耦合器和两个微波毫米波滤波器，定向耦合器包括两条不同且平行的平面上的双螺旋结构的宽边耦合带状线，定向耦合器还包括钽电阻；每个微波毫米波滤波器中均设置六级并联谐振单元，其中靠近定向耦合器的一级并联谐振单元通过输入电感与定向耦合器连接。本发明专利技术提供的微波毫米波外负载多正交可倒相滤波器，不仅体积小、可靠性高、电性能优异、批量一致性好、温度性能稳定，且能输出四列等幅且多正交可倒相的信号，满足了多方面的需求。

【技术实现步骤摘要】
一、
本专利技术涉及一种滤波器，特别是一种微波毫米波自负载多正交可倒相滤波器。二、
技术介绍
近年来，随着移动通信、卫星通信及国防电子系统的微型化的迅速发展，高性能、低成本和小型化已经成为目前微波/射频领域的发展方向，对微波滤波器的性能、尺寸、可靠性和成本均提出了更高的要求。在一些国防尖端设备中，现在的使用频段已经相当拥挤，所以卫星通信等尖端设备向着毫米波波段发展，所以微波毫米波波段滤波器已经成为该波段接收和发射支路中的关键电子部件耦合器一直是各种微波集成电路中的重要组成部件，由于直通口与耦合口可以输出两列幅度相同但有特定相位差的波形，因此将耦合器与滤波器相连，可以扩大滤波器的使用范围。低温共烧陶瓷是一种电子封装技术，采用多层陶瓷技术，能够将无源元件内置于介质基板内部，同时也可以将有源元件贴装于基板表面制成无源/有源集成的功能模块。LTCC技术在成本、集成封装、布线线宽和线间距、低阻抗金属化、设计多样性和灵活性及高频性能等方面都显现出众多优点，已成为无源集成的主流技术。其具有高Q值，便于内嵌无源器件，散热性好，可靠性高，耐高温，冲震等优点，利用LTCC技术，可以很好的加工出尺寸小，精度高，紧密型好，损耗小的微波器件。由于LTCC技术具有三维立体集成优势，在微波频段被广泛用来制造各种微波无源元件，实现无源元件的高度集成，可以实现由带状线实现的微波毫米波外负载多正交可倒相滤波器。在目前形势下，定向耦合器输出的是两列相位差为90°的等幅度信号，相位差不够丰富，不能满足很多情况下的需求。与此同时，平衡滤波器输出的是两列相位差为180°的等幅度信号，同理，相位差不够丰富。三、
技术实现思路
为了克服现有技术存在的问题，本专利技术提供一种由定向耦合器和微波毫米波滤波器组成的微波毫米波外负载多正交可倒相滤波器，其体积小、可靠性高、电性能优异、批量一致性好、温度性能稳定，且能输出四列等幅且多正交可倒相的信号。一种微波毫米波外负载多正交可倒相滤波器，包括自接匹配负载的定向耦合器和两个微波毫米波滤波器，自接匹配负载的定向耦合器包括第一输入端、隔离端，还包括设置于两个接地端之间的、第一匹配线、第二匹配线、第三匹配线、第四匹配线、第一层双螺旋结构的宽边耦合带状线、第二层双螺旋结构的宽边耦合带状线、第一输出电感、第二输出电感：第一输入端与第一匹配线一端连接，第一匹配线另一端与第二层双螺旋结构的宽边耦合带状线一端连接，第二层双螺旋结构的宽边耦合带状线另一端与第二匹配线一端连接，第二匹配线另一端与第一输出电感一端连接；第二输出电感一端与第三匹配线一端连接，第三匹配线另一端与第一层双螺旋结构的宽边耦合带状线一端连接，第一层双螺旋结构的宽边耦合带状线的另一端与第四匹配线一端连接，第四匹配线另一端与隔离端一端连接，隔离端另一端与接地端连接；钽电阻的两端分别与隔离端口和接地端连接；第一微波毫米滤波波器包括第二输出端、第三输出端，还包括位于填充物之间的六级并联谐振单元、第一输入电感、第三输出电感、第四输出电感：第一输入电感一端与第一输出电感的另一端连接，第一输入电感的另一端与第一级并联谐振单元连接，第六级并联谐振单元通过第三输出电感、第四输出电感分别与第二输出端、第三输出端连接；第二微波毫米波滤波器包括第四输出端、第五输出端，还包括位于填充物之间的六级并联谐振单元、第二输入电感、第五输出电感、第六输出电感：第二输入电感一端与第二输出电感的另一端连接，第二输入电感的另一端与第七级并联谐振单元连接，第十二级并联谐振单元通过第五输出电感、第六输出电感分别与第四输出端、第五输出端连接。本专利技术与现有技术相比，具有以下优点：(1)可产生形状、幅度相同，相位相差0度、90度、180度和270度即多正交可倒相的四种信号波形；(2)在隔离端口自接一个负载，使用时无需外接负载，带来极大的便利；(3)带内平坦；(4)体积小、重量轻、可靠性高；(5)电性能优异；(6)电路实现结构简单，成本低，可实现大批量生产。下面结合附图具体描述本专利技术提供的一种微波毫米波外负载多正交可倒相滤波器。四、附图说明图1是本专利技术定向耦合器和微波毫米波滤波器的组合结构示意图；图2是本专利技术定向耦合器结构示意图；图3是本专利技术第一微波毫米波滤波器结构示意图；图4是本专利技术第二微波毫米波滤波器结构示意图；图5是本专利技术输出端口的幅频特性曲线；图6是本发的驻波特性曲线；图7是本发第二输出端口与第三输出端口的相位差曲线；图8是本发第二输出端口与第四输出端口的相位差曲线。五、具体实施方式结合图1，一种微波毫米波外负载多正交可倒相滤波器，包括自接匹配负载的定向耦合器和第一微波毫米波滤波器F1和第二微波毫米波滤波器F2。结合图2，自接匹配负载的定向耦合器包括表面贴装的50欧姆阻抗的第一输入端P1、表面贴装的50欧姆阻抗隔离端P6，还包括设置于两个接地端之间的、第一匹配线L1、第二匹配线L2、第三匹配线L3、第四匹配线L4、第一层双螺旋结构的宽边耦合带状线U1、第二层双螺旋结构的宽边耦合带状线U2、第一输出电感Lout1、第二输出电感Lout2：第一输入端P1与第一匹配线L1一端连接，第一匹配线L1另一端与第二层双螺旋结构的宽边耦合带状线U2一端连接，第二层双螺旋结构的宽边耦合带状线U2另一端与第二匹配线L2一端连接，第二匹配线L2另一端与第一输出电感Lout1一端连接；第二输出电感Lout2一端与第三匹配线L3一端连接，第三匹配线L3另一端与第一层双螺旋结构的宽边耦合带状线U1一端连接，第一层双螺旋结构的宽边耦合带状线U1的另一端与第四匹配线L4一端连接，第四匹配线L4另一端与隔离端P6一端连接，隔离端P6另一端与接地端连接；钽电阻R的两端分别与隔离端口P6和接地端连接。接地端1与P6下表面有一定的高度差，这个高度差就是钽电阻R的厚度。选用钽电阻的原因是其本身的电性能好，在滤波器中常选用钽电阻作为自负载。加入钽电阻后，整个滤波器结构统一，不需要在外加电阻。结构变简单，实现效果好。结合图2，第一匹配线L1、第二层双螺旋结构的宽边耦合带状线U2和第四匹配线L4位于同一平面A；第三匹配线L3、第一层双螺旋结构的宽边耦合带状线U1和第二匹配线L2位于同一平面B；第一层双螺旋结构的宽边耦合带状线U1与第二层双螺旋结构的宽边耦合带状线U2上下平行，第二层双螺旋结构的宽边耦合带状线U2位于第一层双本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种微波毫米波自负载多正交可倒相滤波器，包括自接匹配负载的定向耦合器和两个微波毫米波滤波器，其特征在于，自接匹配负载的定向耦合器包括第一输入端(P1)、隔离端(P6)，还包括设置于两个接地端(1)之间的、第一匹配线(L1)、第二匹配线(L2)、第三匹配线(L3)、第四匹配线(L4)、第一层双螺旋结构的宽边耦合带状线(U1)、第二层双螺旋结构的宽边耦合带状线(U2)、第一输出电感(Lout1)、第二输出电感(Lout2)、钽电阻(R)：第一输入端(P1)与第一匹配线(L1)一端连接，第一匹配线(L1)另一端与第二层双螺旋结构的宽边耦合带状线(U2)一端连接，第二层双螺旋结构的宽边耦合带状线(U2)另一端与第二匹配线(L2)一端连接，第二匹配线(L2)另一端与第一输出电感(Lout1)一端连接；第二输出电感(Lout2)一端与第三匹配线(L3)一端连接，第三匹配线(L3)另一端与第一层双螺旋结构的宽边耦合带状线(U1)一端连接，第一层双螺旋结构的宽边耦合带状线(U1)的另一端与第四匹配线(L4)一端连接，第四匹配线(L4)另一端与隔离端(P6)一端连接，隔离端(P6)另一端与接地端连接；钽电阻(R)的两端分别与隔离端口(P6)和接地端相贴合；第一微波毫米滤波波器包括第二输出端(P2)、第三输出端(P3)，还包括位于填充物之间的六级并联谐振单元、第一输入电感(Lin1)、第三输出电感(Lout3)、第四输出电感(Lout4)：第一输入电感(Lin1)一端与第一输出电感(Lout1)的另一端连接，第一输入电感(Lin1)的另一端与第一级并联谐振单元连接，第六级并联谐振单元通过第三输出电感(Lout3)、第四输出电感(Lout4)分别与第二输出端(P2)、第三输出端(P3)连接；第二微波毫米波滤波器包括第四输出端(P4)、第五输出端(P5)，还包括位于填充物之间的六级并联谐振单元、第二输入电感(Lin2)、第五输出电感(Lout5)、第六输出电感(Lout6)：第二输入电感(Lin2)一端与第二输出电感(Lout2)的另一端连接，第二输入电感(Lin2)的另一端与第七级并联谐振单元连接，第十二级并联谐振单元通过第五输出电感(Lout5)、第六输出电感(Lout6)分别与第四输出端(P4)、第五输出端(P5)连接。...

【技术特征摘要】
1.一种微波毫米波自负载多正交可倒相滤波器，包括自接匹配负载的定向耦合
器和两个微波毫米波滤波器，其特征在于，
自接匹配负载的定向耦合器包括第一输入端(P1)、隔离端(P6)，还包括
设置于两个接地端(1)之间的、第一匹配线(L1)、第二匹配线(L2)、第三匹
配线(L3)、第四匹配线(L4)、第一层双螺旋结构的宽边耦合带状线(U1)、第
二层双螺旋结构的宽边耦合带状线(U2)、第一输出电感(Lout1)、第二输出电
感(Lout2)、钽电阻(R)：第一输入端(P1)与第一匹配线(L1)一端连接，第
一匹配线(L1)另一端与第二层双螺旋结构的宽边耦合带状线(U2)一端连接，
第二层双螺旋结构的宽边耦合带状线(U2)另一端与第二匹配线(L2)一端连
接，第二匹配线(L2)另一端与第一输出电感(Lout1)一端连接；第二输出电感
(Lout2)一端与第三匹配线(L3)一端连接，第三匹配线(L3)另一端与第一
层双螺旋结构的宽边耦合带状线(U1)一端连接，第一层双螺旋结构的宽边耦
合带状线(U1)的另一端与第四匹配线(L4)一端连接，第四匹配线(L4)另
一端与隔离端(P6)一端连接，隔离端(P6)另一端与接地端连接；钽电阻(R)
的两端分别与隔离端口(P6)和接地端相贴合；
第一微波毫米滤波波器包括第二输出端(P2)、第三输出端(P3)，还包括
位于填充物之间的六级并联谐振单元、第一输入电感(Lin1)、第三输出电感
(Lout3)、第四输出电感(Lout4)：第一输入电感(Lin1)一端与第一输出电感(Lout1)
的另一端连接，第一输入电感(Lin1)的另一端与第一级并联谐振单元连接，第
六级并联谐振单元通过第三输出电感(Lout3)、第四输出电感(Lout4)分别与第
二输出端(P2)、第三输出端(P3)连接；
第二微波毫米波滤波器包括第四输出端(P4)、第五输出端(P5)，还包括
位于填充物之间的六级并联谐振单元、第二输入电感(Lin2)、第五输出电感
(Lout5)、第六输出电感(Lout6)：第二输入电感(Lin2)一端与第二输出电感(Lout2)
的另一端连接，第二输入电感(Lin2)的另一端与第七级并联谐振单元连接，第
十二级并联谐振单元通过第五输出电感(Lout5)、第六输出电感(Lout6)分别与
第四输出端(P4)、第五输出端(P5)连接。
2.根据权利要求1所述的微波毫米波自负载多正交可倒相滤波器，其特征在于，
第一匹配线(L1)、第二层双螺旋结构的宽边耦合带状线(U2)和第四匹配线(L4)

\t位于同一平面A；第三匹配线(L3)、第一层双螺旋结构的宽边耦合带状线(U1)
和第二匹配线(L2)位于同一平面B；平面A和平面B平行；第一层双螺旋结
构的宽边耦合带状线(U1)和第二层双螺旋结构的宽边耦合带状线(U2)在接
地端的投影相重合。
3.根据权利要求2所述的微波毫米波外负载多正交可倒相滤波器，其特征在于，
每一级并联谐振单元由至少两层带状线组成，每一级并联谐振单元中带状线的层
数相同，且每个微波毫米滤波器的每一级并联谐...

【专利技术属性】
技术研发人员：戴永胜，许心影，周衍芳，陈龙，顾家，
申请(专利权)人：南京理工大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32