一种高选择性宽带功分滤波器制造技术

本发明专利技术公开一种高选择性宽带功分滤波器，包括下表面设有金属接地板的多边形介质基板，在所述多边形介质基板的上表面设有输入端口馈线、第一输出端口馈线和第二输出端口馈线，所述第一输出端口馈线与所述第二输出端口馈线分别靠近所述多边形介质基板的两个垂直相邻的长边，在所述第一输出端口馈线与输入端口馈线之间设有第一枝节加载型多模谐振器，在所述第二输出端口馈线与输入端口馈线之间设有第二枝节加载型多模谐振器。在所述第一枝节加载型多模谐振器与第二枝节加载型多模谐振器之间设有隔离电阻。本发明专利技术公开的一种高选择性宽带功分滤波器，结构紧凑、损耗低、选择性高、隔离度好，具有良好的带外抑制性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及微波无源器件
，特别是一种高选择性宽带功分滤波器。
技术介绍
近年来，随着模块结构单元(ModularBuildingBlock,MBB)和单片微波集成电路(MonolithicMicrowaveIntegratedCircuit,MMIC)的发展，低成本、高度集成、小型化已经成为现代无线通信系统集成设计中非常重要的考虑因素。通常，射频前端电路由不同器件构成，如滤波器，功分器等，而单独设计这些器件无疑增加了前端电路的物理尺寸，因此，设计同时具有功分和滤波特性的器件成为了减小电路尺寸的最有效办法。功分滤波器作为一种功能集成的无源元件，受到了学术研究者的广泛关注。文献1[C.F.Chen,T.Y.Huang,T.M.ShenandR.B.Wu,\DesignofMiniaturizedFilteringPowerDividersforSystem-in-a-Package,\IEEETransactionsonComponents,PackagingandManufacturingTechnology,vol.3,no.10,pp.1663-1672,Oct.2013]通过利用网式谐振器，实现了一种带有切比雪夫和准椭圆带通响应的威尔金森功分器，但是，为了改善高阶响应的带内隔离特性，该种功分滤波器需要多层的隔离电阻才能实现，加大了交叉耦合拓扑的实现难度。文献2[W.M.Chau,K.W.HsuandW.H.Tu,\Filter-BasedWilkinsonPowerDivider,\IEEEMicrowaveandWirelessComponentsLetters,vol.24,no.4,pp.239-241,April2014]通过将一个带通滤波器和两个低通滤波器与威尔金森功分器集成，提出了一种具有宽阻带性能的功分滤波器，然而，其插损大、选择性差的问题限制了该功分滤波器的广泛应用。文献3[S.S.Gao,S.SunandS.Xiao,\ANovelWidebandBandpassPowerDividerWithHarmonic-SuppressedRingResonator,\IEEEMicrowaveandWirelessComponentsLetters,vol.23,no.3,pp.119-121,March2013]通过利用环形谐振器，设计了一款选择性高的宽带功分滤波器，但是其带内的隔离水平欠佳。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种高选择性宽带功分滤波器，同时具备结构紧凑、损耗低、选择性高、隔离度好以及良好的带外抑制特性。实现本专利技术目的的技术解决方案为：一种高选择性宽带功分滤波器，包括下表面设有金属接地板的多边形介质基板，在所述多边形介质基板的上表面设有输入端口馈线、第一输出端口馈线和第二输出端口馈线，所述第一输出端口馈线与所述第二输出端口馈线分别靠近所述多边形介质基板的两个垂直相邻的长边，在所述第一输出端口馈线与输入端口馈线之间设有第一枝节加载型多模谐振器，在所述第二输出端口馈线与输入端口馈线之间设有第二枝节加载型多模谐振器。在所述第一枝节加载型多模谐振器与第二枝节加载型多模谐振器之间设有隔离电阻。本专利技术与现有技术相比，其显著优点为：(1)本专利技术的结构紧凑，可在单片PCB板上实现，便于加工集成，生产成本低。(2)本专利技术利用枝节加载型多模谐振器的谐振机理和主传输线的电场分布特性，具有高选择性和宽频带特性。(3)本专利技术利用一个波长主传输线与谐振器耦合以及开路枝节产生零点的特性，具有良好的带外抑制特性。(4)本专利技术的功分滤波器利用谐振器之间接隔离电阻，隔离度好，适用于现代无线通信系统。下面结合附图和具体实施例对本专利技术作进一步详细描述。附图说明图1是本专利技术一种高选择性宽带功分滤波器的立体结构示意图；图2是图1的俯视图；图3是实施例1的结构尺寸示意图；图4是实施例1的S参数仿真图；图5是实施例1的两个输出端口的匹配特性和隔离特性S参数仿真图。附图中：输入端口馈线1、第一输出端口馈线2、第二输出端口馈线3、第一枝节加载型多模谐振器4、第二枝节加载型多模谐振器5、隔离电阻6、多边形介质基板7、金属接地板8、50欧姆微带线导带11、阻抗匹配线12、一个波长主传输线13、第一50欧姆微带线导带21、第一终端开路枝节22、第一耦合输出线23、第二50欧姆微带线导带31、第二终端开路枝节32、第二耦合输出线33、第一二分之一波长谐振器41、第一对称面枝节加载单元42、第二对称面枝节加载单元43、第二二分之一波长谐振器51、第三对称面枝节加载单元52、第四对称面枝节加载单元53。具体实施方式如图1、图2所示，本专利技术一种高选择性宽带功分滤波器，包括下表面设有金属接地板8的多边形介质基板7，在所述多边形介质基板7的上表面设有输入端口馈线1、第一输出端口馈线2和第二输出端口馈线3，所述第一输出端口馈线2与所述第二输出端口馈线3分别靠近所述多边形介质基板7的两个垂直相邻的长边，在所述第一输出端口馈线2与输入端口馈线1之间设有第一枝节加载型多模谐振器4，在所述第二输出端口馈线3与输入端口馈线1之间设有第二枝节加载型多模谐振器5。在所述第一枝节加载型多模谐振器4与第二枝节加载型多模谐振器5之间设有隔离电阻6。所述多边形介质基板7为等腰梯形切角的正方形，关于原正方形的对角线对称。所述输入端口馈线1包括50欧姆微带线导带11，阻抗匹配线12和一个波长主传输线13，所述一个波长主传输线13在其中心处呈90°弯折，在末端呈U型弯折，并关于多边形介质基板7的对称面左右对称，所述50欧姆微带线导带11一个端面与阻抗匹配线12相接，另一端面在多边形介质基板7梯形凹面的上底面，阻抗匹配线12与50欧姆微带线导带11沿多边形介质基板7的对称面相接与一个波长主传输线13的中心相接。所述第一输出端口馈线2包括第一50欧姆微带线导带21、第一终端开路枝节22和第一耦合输出线23，所述第一50欧姆微带线导带21一端位于多边形介质基板7两相邻垂直长边的一边，另一端与呈L型弯折的第一耦合输出线23的短边端面相接，所述第一耦合输出线23的L型长边与多边形介质基板7的相邻长边平行，并指向多边形介质基板7的对称面，所述第一终端开路枝节垂直端接于第一50欧姆微带线导带21与第一耦合输出线23相接位置处。所述第二输出端口馈线3包括第二50欧姆微带线导带31、第二终端开路枝节32和第二耦合输出线33，所述第二50欧姆微带线导带31一端位于多边形介质基板7两相邻垂直长边的另一边，另一端与呈L型弯折的第二耦合输出线33的短边端面相接，所述第二耦合输出线33的L型长边与多边形介质基板7的相邻长边平行，并指向多边形介质基板7的对称面，所述第二终端开路枝节垂直端接于第二50欧姆微带线导带31与第二耦合输出线33相接位置处。所述第一枝节加载型多模谐振器4与第二枝节加载型多模谐振器5关于多边形介质基板7对称面对称，其开口方向分别朝向多边形介质基板7上表面的两个对称直角短边。所述第一枝节加载型多模谐振器4在第一输出端口馈线2和输入端口馈线1的左臂之间，所述第二枝节加载型多模谐振器5在第二输出端口馈线3和输入端口馈线1的右臂之间。所述第一枝节加载型多模谐振器本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高选择性宽带功分滤波器，其特征在于，包括：下表面设有金属接地板(8)的多边形介质基板(7)，在所述多边形介质基板(7)的上表面设有输入端口馈线(1)、第一输出端口馈线(2)和第二输出端口馈线(3)，所述第一输出端口馈线(2)与所述第二输出端口馈线(3)分别靠近所述多边形介质基板(7)的两个垂直相邻的长边，在所述第一输出端口馈线(2)与输入端口馈线(1)之间设有第一枝节加载型多模谐振器(4)，在所述第二输出端口馈线(3)与输入端口馈线(1)之间设有第二枝节加载型多模谐振器(5)。在所述第一枝节加载型多模谐振器(4)与第二枝节加载型多模谐振器(5)之间设有隔离电阻(6)。

【技术特征摘要】
1.一种高选择性宽带功分滤波器，其特征在于，包括：下表面设有金属接地板(8)的多边形介质基板(7)，在所述多边形介质基板(7)的上表面设有输入端口馈线(1)、第一输出端口馈线(2)和第二输出端口馈线(3)，所述第一输出端口馈线(2)与所述第二输出端口馈线(3)分别靠近所述多边形介质基板(7)的两个垂直相邻的长边，在所述第一输出端口馈线(2)与输入端口馈线(1)之间设有第一枝节加载型多模谐振器(4)，在所述第二输出端口馈线(3)与输入端口馈线(1)之间设有第二枝节加载型多模谐振器(5)。在所述第一枝节加载型多模谐振器(4)与第二枝节加载型多模谐振器(5)之间设有隔离电阻(6)。2.根据权利要求1所述的高选择性宽带功分滤波器，其特征在于：所述多边形介质基板(7)为等腰梯形切角的正方形，关于原正方形的对角线对称。3.根据权利要求1和2所述的高选择性宽带功分滤波器，其特征在于：所述输入端口馈线(1)包括50欧姆微带线导带(11)，阻抗匹配线(12)和一个波长主传输线(13)，所述一个波长主传输线(13)在其中心处呈90°弯折，在末端呈U型弯折，并关于多边形介质基板(7)的对称面左右对称，所述50欧姆微带线导带(11)一个端面与阻抗匹配线(12)相接，另一端面在多边形介质基板(7)梯形凹面的上底面，阻抗匹配线(12)与50欧姆微带线导带(11)沿多边形介质基板(7)的对称面相接与一个波长主传输线(13)的中心相接。4.根据权利要求1和2所述的高选择性宽带功分滤波器，其特征在于：所述第一输出端口馈线(2)包括第一50欧姆微带线导带(21)、第一终端开路枝节(22)和第一耦合输出线(23)，所述第一50欧姆微带线导带(21)一端位于多边形介质基板(7)的两相邻垂直长边的一边，另一端与呈L型弯折的第一耦合输出线(23)的短边端面相接，所述第一耦合输出线(23)的L型长边与多边形介质基板(7)的垂直相邻的长边平行，并指向多边形介质基板(7)的对称面；所述第一终端开路枝节垂直端接于第一50欧姆微带线导带(21)与第一耦合输出线(23)相接位置处。5.根据权利要求1或2所述的高选择性宽带功分滤波器，其特征在于：所述第二输出端口馈线(3)包括第二50欧姆微带线导带(31)、第二终端开路枝节(32)和第二耦合输出线(33)，所述第...

【专利技术属性】
技术研发人员：相林，李冠男，马甲林，高尚兵，
申请(专利权)人：淮阴工学院，
类型：发明
国别省市：江苏;32