小型化复合左右手结构宽带滤波器制造技术

本发明专利技术提供一种小型化复合左右手结构宽带滤波器，从下至上依次包括背面覆铜层、介质基板、正面电路，正面电路包括五个复合左右手传输线谐振器，每个复合左右手传输线谐振器包括交指部分、直微带线、通孔焊盘、金属化通孔，五个复合左右手传输线谐振器平行竖直排列，相邻的两个谐振器的交指部分和直微带线上下交替排列，左右两端的谐振器的直微带线上分别连接两条微带线用作输入输出端口，本发明专利技术含有新型的复合左右手传输线谐振器，与传统谐振器相比更加紧凑小型，相邻的两个谐振器的交指部分和直微带线上下交替排列，谐振单元之间产生了强耦合，有利于构成宽带带通滤波器，在实现宽带带通特性的情况下，极大的减小了尺寸。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于微波电路领域，具体涉及一种小型化复合左右手结构宽带滤波器。
技术介绍
相较于传统的右手材料，左手材料具有逆向或反向效应，支持后向波传播。由于它独特的负折射率、逆多普勒效应、亚波长衍射、逆切伦科夫辐射等电磁特性，使其具有广泛的应用前景，世界范围内左手材料的广泛研究也推动了尤其在微波器件中的相关应用。由于其介电系数和磁导率为负，能量与波矢量方向相反，所以具有左手定则。传统的微波带通滤波器采用的是平行耦合线滤波器或者交指型滤波器，在传统谐振电路中，串联谐振器一般由1/2波长的导波结构来实现，并联谐振器由1/4波长的导波结构来实现。对于微带结构的平行耦合线滤波器而言，采用1/2波长的微带线实现。对于微带结构的交指型滤波器而言，采用1/4波长的微带线实现，对于电路小型化，上述的谐振单元尺寸偏大，不利于实现滤波器的小型化。现有的平面结构滤波器里，为了实现宽带带通滤波器，谐振单元之间必须采用强耦合，这样谐振单元之间的距离就很小，照成加工上的困难，所以，在高频运用中，宽带滤波器的结构选择和加工精度之间有很强的制约关系。
技术实现思路
鉴于以上所述现有技术的缺点，本专利技术的目的在于提供一种小型化复合左右手结构宽带滤波器。为实现上述专利技术目的，本专利技术技术方案如下：一种小型化复合左右手结构宽带滤波器，从下至上依次包括背面覆铜层、介质基板、正面电路，正面电路包括五个一端短路一端开路的复合左右手传输线谐振器，每个复合左右手传输线谐振器包括交指部分、与交指部分连接的直微带线，交指部分和直微带线的两侧各有一个通孔焊盘，通孔焊盘的中心是用于接地的金属化通孔，所述五个复合左右手传输线谐振器平行竖直排列，其中相邻的两个谐振器的交指部分和直微带线上下交替排列，直微带线的长度大于等于交指部分的长度，交指部分的宽度大于直微带线的宽度，位于左右两端的谐振器的直微带线上分别连接两条50Ω的微带线用作输入输出端口。相邻的两个谐振器的交指部分和直微带线上下交替排列，即当一个谐振器交指部分在下方时，下一个谐振器交指部分在上方。这样耦合度更大，两个谐振器之间通过等效电容耦合。因为交指部分等效电路里电容量比较小，等效电感也比较小，所以交指长度比较短，交指数多，这样交指宽度自然就大。作为优选方式，交指部分的宽度和直微带线的宽度之比为1:1～2:1。所述范围是实验优化的结果。作为优选方式，交指部分的长度和直微带线的长度之比为1:1-1:1.5。所述范围是实验优化的结果。作为优选方式，所述各金属化通孔的直径都小于λg/8，λg为本滤波器的波导波长。通孔直径小于λg/8，才能实现良好的接地。作为优选方式，通孔焊盘的长度和宽度大于金属化通孔的直径0.2mm以上。作为优选方式，金属化通孔是指孔壁上用化学镀或电镀方法镀上一层导电金属的孔。作为优选方式，介质基板的材料为罗杰斯5880。本专利技术的工作原理如下：复合左右手传输线的一个单元的一端开路，一端由接地通孔短接到地，其原本一侧向下的一个微带线分支因短路而被去掉。该含有一个单元的复合左右手传输线谐振器将有两个谐振模式，即n＝1(正1阶)和n＝-1(负1阶)，这两个谐振模式所对应的电长度分别为π/2和-π/2。将M＝1和n＝±1代入式(1)中，其谐振频率可以表示为，： ω n = [ ω s e 2 + ω s h 2 + 2 ω R 2 - 2 ω R 2 c o s ( n π 2 M ) ] + [ ω s e 2 + ω s h 2 + 2 ω R 2 - 2 ω R 2 c o s ( n π 2 M ) ] 2 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种小型化复合左右手结构宽带滤波器，其特征在于：从下至上依次包括背面覆铜层、介质基板、正面电路，正面电路包括五个一端短路一端开路的复合左右手传输线谐振器，每个复合左右手传输线谐振器包括交指部分、与交指部分连接的直微带线，交指部分和直微带线的两侧各有一个通孔焊盘，通孔焊盘的中心是用于接地的金属化通孔，所述五个复合左右手传输线谐振器平行竖直排列，其中相邻的两个谐振器的交指部分和直微带线上下交替排列，直微带线的长度大于等于交指部分的长度，交指部分的宽度大于直微带线的宽度，位于左右两端的谐振器的直微带线上分别连接两条50Ω的微带线用作输入输出端口。

【技术特征摘要】
1.一种小型化复合左右手结构宽带滤波器，其特征在于：从下至上依次包括背面覆铜层、介质基板、正面电路，正面电路包括五个一端短路一端开路的复合左右手传输线谐振器，每个复合左右手传输线谐振器包括交指部分、与交指部分连接的直微带线，交指部分和直微带线的两侧各有一个通孔焊盘，通孔焊盘的中心是用于接地的金属化通孔，所述五个复合左右手传输线谐振器平行竖直排列，其中相邻的两个谐振器的交指部分和直微带线上下交替排列，直微带线的长度大于等于交指部分的长度，交指部分的宽度大于直微带线的宽度，位于左右两端的谐振器的直微带线上分别连接两条50Ω的微带线用作输入输出端口。2.根据权利要求1所述的小型化复合左右手结构宽带滤波器，其特征在于：交指部分的宽度和直微带...

【专利技术属性】
技术研发人员：包永芳，吕俊材，黄九荣，
申请(专利权)人：电子科技大学，
类型：发明
国别省市：四川;51