基于嵌入型四分之一波长谐振器的小型化三频带通滤波器制造技术

本发明专利技术公开了一种基于嵌入型四分之一波长谐振器的小型化三频带通滤波器，包括对称设置的两个嵌入型四分之一波长谐振器、两个开口环谐振器、两个0°抽头馈电线，以及设置在两个嵌入型四分之一波长谐振器之间的金属化通孔V。本发明专利技术通过磁耦合与电耦合之间的相互抵消效应，采用0°抽头馈电线结构，极大地提高了滤波器的选择性和通带间隔离度，本发明专利技术具有重量轻、体积小、可靠性高、性能优异、温度稳定性好、大批量生产成本低等优点，适用于不同工作环境的多频段多业务的无线通信系统。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种滤波器，特别是一种基于嵌入型四分之一波长谐振器的小型化三频带通滤波器。
技术介绍
近年来，多频段多业务无线通信系统飞速发展，作为无线通信系统射频前端电路中的关键器件，满足应用需要的多频段滤波器的设计成为研究热点。小型化、多通带、高选择性、高隔离度的滤波器有着极为迫切的需求。文献1(Advancedtriple‐bandbandpassfilterusingtri‐sectionSIR,IETElectron.Lett.vol.44,no.4,pp.295‐296,Feb.2008)公开了一种用三节阶梯阻抗线来实现三频带通的滤波器，该滤波器的结构简单，尺寸较小，但是它的各个谐振频率相互影响，各通带不可以独立控制，而且各通带选择性较差，通带间隔离度不高；文献2(Compactdual‐modetriple‐bandbandpassfiltersusingthreepairsofdegeneratemodesinaringresonator,IEEETrans.Microw.TheoryTech.,vol.59,no.5,pp.1222‐1229,May2011)公开了一种利用一个环形谐振器的消逝模实现三频带通的滤波器，该滤波器结构简单，只用一个环形谐振器实现三个通带，但是该滤波器的各通带不能单独控制，而且各通带带内频率响应与带外选择性较差，通带间隔离度不高，阻带有陷波特性导致阻带抑制不高；文献3(Compacttri‐bandbandpassfilterbasedonresonatorswithU‐foldedcoupled‐line,IEEEMicrow.WirelessCompon.Lett.,vol.23,no.5,pp.258‐260,May2013)公开了一种多组谐振器级联的三频带通滤波器，每一组谐振器产生一个通带，该滤波器的各通带可以通过调节各级联谐振器来独立控制，但是体积较大。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种电路尺寸小、可靠性高的基于嵌入型四分之一波长谐振器的小型化三频带通滤波器。实现本专利技术目的的技术方案为：一种基于嵌入型四分之一波长谐振器的小型化三频带通滤波器，包括第一嵌入型四分之一波长谐振器、第二嵌入型四分之一波长谐振器、设置在第一嵌入型四分之一波长谐振器和第二嵌入型四分之一波长谐振器之间的金属化通孔V、第一开口环谐振器、第二开口环谐振器、第一0°抽头馈电线和第二0°抽头馈电线；所述第一嵌入型四分之一波长谐振器和第二嵌入型四分之一波长谐振器结构相同且关于三频带通滤波器中心线对称，所述第一开口环谐振器和第二开口环谐振器结构相同且关于三频带通滤波器中心线对称；所述第一开口环谐振器为弯折成环状的阶梯阻抗线，设置在第一嵌入型四分之一波长谐振器的外侧并且在金属化通孔V一侧留有开口，第一开口环谐振器和第二开口环谐振器之间留有间隙；第一0°抽头馈电线和第二0°抽头馈电线分别设置在第一开口环谐振器和第二开口环谐振器的两端，关于金属化通孔V对称；所述第一嵌入型四分之一波长谐振器、第二嵌入型四分之一波长谐振器、第一开口环谐振器、第二开口环谐振器、第一0°抽头馈电线和第二0°抽头馈电线均设置在同一平面上；金属化通孔V接地。本专利技术与现有技术相比，其显著优点是：(1)本专利技术采用嵌入型四分之一波长谐振器和开口环谐振器级联的结构，各个通带的中心频率可以通过改变相对应的谐振器来独立控制，应用范围广；(2)本专利技术通过磁耦合与电耦合之间的相互抵消效应，以及采用0°抽头线馈电结构，产生了七个传输零点，极大地提高了滤波器的选择性和通带间隔离度；(3)本专利技术采用微带线结构，电路体积小，重量轻，易于加工；(4)本专利技术利用微带线加工工艺的大批量生产的一致性，可实现高成品率和低成本。下面结合附图对本专利技术作进一步详细描述。附图说明图1是本专利技术基于嵌入型四分之一波长谐振器的小型化三频带通滤波器的结构图。图2是本专利技术实施例的带尺寸的结构示意图。图3是本专利技术实施例的各通带外部品质因数Qe随50欧姆馈电线抽头位置lt以及金属化通孔V的直径D的变化曲线。图4是本专利技术实施例的各通带耦合系数K随耦合间距g1以及金属化通孔V的直径D的变化曲线。图5是本专利技术实施例的仿真与实测S参数曲线图。具体实施方式结合图1，一种基于嵌入型四分之一波长谐振器的小型化三频带通滤波器，包括第一嵌入型四分之一波长谐振器、第二嵌入型四分之一波长谐振器、设置在第一嵌入型四分之一波长谐振器和第二嵌入型四分之一波长谐振器之间的金属化通孔V、第一开口环谐振器、第二开口环谐振器、第一0°抽头馈电线和第二0°抽头馈电线；所述第一嵌入型四分之一波长谐振器和第二嵌入型四分之一波长谐振器结构相同且关于三频带通滤波器中心线对称，所述第一开口环谐振器和第二开口环谐振器结构相同且关于三频带通滤波器中心线对称；所述第一开口环谐振器为弯折成环状的阶梯阻抗线，设置在第一嵌入型四分之一波长谐振器的外侧并且在金属化通孔V一侧留有开口，第一开口环谐振器和第二开口环谐振器之间留有间隙；第一0°抽头馈电线20和第二0°抽头馈电线分别设置在第一开口环谐振器和第二开口环谐振器的两端，关于金属化通孔V对称；所述第一嵌入型四分之一波长谐振器、第二嵌入型四分之一波长谐振器、第一开口环谐振器、第二开口环谐振器、第一0°抽头馈电线和第二0°抽头馈电线均设置在同一平面上；金属化通孔V接地。所述第一嵌入型四分之一波长谐振器21包括主传输线和嵌入型开口环阶梯阻抗线，所述主传输线的一端与嵌入型开口环阶梯阻抗线相连，另一端与金属化通孔V相连；所述主传输线包括依次相连的第一微带线1、第二微带线2、第三微带线3、第四微带线4、第五微带线5、第六微带线6和第七微带线7，所述嵌入型开口环阶梯阻抗线包括第八微带线8、第九微带线9、第十微带线10、第十一微带线11、第十二微带线12、第十三微带线13和第十四微带线14；所述第一微带线1与金属化通孔V相连，第一微带线1、第三微带线3、第五微带线5和第七微带线7相互平行，且分别与第二微带线2、第四微带线4和第六微带线6相互垂直，第七微带线7垂直设置在第八微带线8的中心位置；第八微带线8的一端与第九微带线9、第十一微带线11、第十三微带线13依次连接构成矩形，且第十三微带线13与第八微带线8之间留有开口；第八微带线8的另一端与第十微带线10、第十二微带线12、第十四微带线14依次连接构成矩形，且第十四微带线14与第八微带线8之间留有开口；所述第十一微带线11和第十二微带线本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于嵌入型四分之一波长谐振器的小型化三频带通滤波器，其特征在于：包括第一嵌入型四分之一波长谐振器、第二嵌入型四分之一波长谐振器、设置在第一嵌入型四分之一波长谐振器和第二嵌入型四分之一波长谐振器之间的金属化通孔V、第一开口环谐振器、第二开口环谐振器、第一0°抽头馈电线和第二0°抽头馈电线；所述第一嵌入型四分之一波长谐振器和第二嵌入型四分之一波长谐振器结构相同且关于三频带通滤波器中心线对称，所述第一开口环谐振器和第二开口环谐振器结构相同且关于三频带通滤波器中心线对称；所述第一开口环谐振器为弯折成环状的阶梯阻抗线，设置在第一嵌入型四分之一波长谐振器的外侧并且在金属化通孔V一侧留有开口，第一开口环谐振器和第二开口环谐振器之间留有间隙；第一0°抽头馈电线和第二0°抽头馈电线分别设置在第一开口环谐振器和第二开口环谐振器的两端，关于金属化通孔V对称；所述第一嵌入型四分之一波长谐振器、第二嵌入型四分之一波长谐振器、第一开口环谐振器、第二开口环谐振器、第一0°抽头馈电线和第二0°抽头馈电线均设置在同一平面上；金属化通孔V接地。

【技术特征摘要】
1.一种基于嵌入型四分之一波长谐振器的小型化三频带通滤波器，其特征在于：
包括第一嵌入型四分之一波长谐振器、第二嵌入型四分之一波长谐振器、设置在第一嵌
入型四分之一波长谐振器和第二嵌入型四分之一波长谐振器之间的金属化通孔V、第一
开口环谐振器、第二开口环谐振器、第一0°抽头馈电线和第二0°抽头馈电线；
所述第一嵌入型四分之一波长谐振器和第二嵌入型四分之一波长谐振器结构相同
且关于三频带通滤波器中心线对称，所述第一开口环谐振器和第二开口环谐振器结构相
同且关于三频带通滤波器中心线对称；所述第一开口环谐振器为弯折成环状的阶梯阻抗
线，设置在第一嵌入型四分之一波长谐振器的外侧并且在金属化通孔V一侧留有开口，
第一开口环谐振器和第二开口环谐振器之间留有间隙；第一0°抽头馈电线和第二0°
抽头馈电线分别设置在第一开口环谐振器和第二开口环谐振器的两端，关于金属化通孔
V对称；所述第一嵌入型四分之一波长谐振器、第二嵌入型四分之一波长谐振器、第一
开口环谐振器、第二开口环谐振器、第一0°抽头馈电线和第二0°抽头馈电线均设置
在同一平面上；金属化通孔V接地。
2.根据权利要求1所述的基于嵌入型四分之一波长谐振器的小型化三频带通滤波
器，其特征在于：所述第一嵌入型四分之一波长谐振器(21)包括主传输线和嵌入型开
口环阶梯阻抗线，所述主传输线的一端与嵌入型开口环阶梯阻抗线相连，另一端与金属
化通孔V相连；所述主传输线包括依次相连的第一微带线(1)、第二微带线(2)、第三
微带线(3)、第四微带线(4)、第五微带线(5)、第六微带线(6)和第七微带线(7)，
所述嵌入型开口环阶梯阻抗线包括第八微带线(8)、第九微带线(9)、第十微带线(10)、
第十一...

【专利技术属性】
技术研发人员：李骏，黄姗姗，李尧，许鹏程，赵建中，
申请(专利权)人：南京理工大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32