基于十字型谐振器的可重构陷波频段超宽带带通滤波器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种基于十字型谐振器的可重构陷波频段超宽带带通滤波器，包括一个十字型谐振器、谐振器的三个短截线接电容到地、平行耦合馈线结构。本实用新型专利技术均采用分布参数的微带线设计。本实用新型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，特别适用于不同工作环境的超宽带通信系统、数字雷达、单兵卫星移动、军用与民用多模和多路通信系统终端等，以及对重量、性能、可靠性有苛刻要求的相应系统。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

Reconfigurable notch band ultra wideband bandpass filter based on cross resonator

The utility model discloses a cross type resonator based on the reconstruction of notch band UWB bandpass filter, including a cross type resonator, resonator three stub capacitor to ground, parallel coupled line structure. The utility model adopts the design of microstrip lines with distributed parameters. The utility model has the advantages of light weight, small volume, high reliability, excellent performance, good temperature stability, mass production and low cost advantages, especially suitable for different working environment of the ultra wideband communication system, digital radar, individual mobile satellite, military and civilian road and multimode communication system terminal, as well as the weight, performance, there are strict requirements of corresponding system reliability.

【技术实现步骤摘要】

本技术属于微波毫米波
，特别是一种基于十字型谐振器的可重构陷波频段超宽带带通滤波器。
技术介绍
多模谐振器以其多传输极点的特性正逐渐在宽带滤波器、功分器和天线等微波器件的设计中受到越来越多的关注，特别是当利用多模谐振器设计的各类具有超宽的通带、良好的带外抑制和频率选择性的超宽带带通滤波器被报道出来之后，引起了一股关于多模谐振器研究的热潮。然而，尽管这些滤波器的通带和阻带特性都已经很好的满足了当前宽带系统对它们的严格要求，但随着越来越多工作频率处于3.1GHz-10.6GHz之间的通信系统的信号被发现将对超宽带通信造成干扰，人们对于超宽带滤波器的要求也逐渐提高，不仅需要很好的宽带特性、谐波抑制特性和频率选择性，同时也要求系统中的滤波器能够在需要的频率生成一个抑制较好的陷波频带，以尽可能的消除例如航空无线电导航服务系统（AeronauticalRadioNavigationService,ARNS）、无线局域网（WirelessLocal-AreaNetwork,WLAN）和国际电信联盟（InternationalTelecommunicationUnion,ITU）的无线通信信号干扰。国内外很多学者对此进行了研究，发现陷波频带设计方法主要可以归类为三种：加载开路短截线法、不对称输入/输出耦合法和加载具有可控传输零点的其它谐振器法。关于可重构陷波通带超宽带滤波器的设计方法还很少被提及和讨论。尚未发现基于十字型谐振器的可重构陷波频段超宽带带通滤波器的相关研究和报导。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种体积小、重量轻、可靠性高、易于加工、成本低的一种基于十字型谐振器的可重构陷波频段超宽带带通滤波器。实现本技术目的的技术方案是：一种基于十字型谐振器的可重构陷波频段超宽带带通滤波器，包括十字型谐振器，该十字型谐振器的四条微带线沿顺时针方向分别为第一微带线，第二微带线，第三微带线，第四微带线，第一微带线位于最上方，其中第二微带线与第四微带线关于y轴对称，第一微带线的末端与第一电容相连，第一电容另一端与第一金属化通孔相连，第二微带线的末端与第二电容相连，第二电容另一端与第二金属化通孔相连，第四微带线的末端与第三电容相连，第三电容另一端与第三金属化通孔相连，第六微带线和第七微带线同时与第三微带线耦合，第六微带线一端与第五微带线相连，第五微带线另一端与第一输入端相连，第七微带线一端与第八微带线相连，第八微带线另一端与第一输出端相连。本技术与现有技术相比，其显著优点是：（1）本技术陷波频段的可重构；（2）有多个极点和零点;（3）相对带宽宽；（4）带外抑制高；（5）采用微带结构，电路结构简单，体积小，重量轻，易于加工，工艺简单成熟；（6）利用微带加工工艺的大批量生产的一致性，获得高成品率和低成本。下面结合具体实施例对本技术做较为详细的描述。附图说明图1是本技术基于十字型谐振器的可重构陷波频段超宽带带通滤波器的电容终端十字型谐振器等效电路图。图2是本技术基于十字型谐振器的可重构陷波频段超宽带带通滤波器的零点和极点随电容值变化的曲线。图3是本技术基于十字型谐振器的可重构陷波频段超宽带带通滤波器的结构图。图4是本技术基于十字型谐振器的可重构陷波频段超宽带带通滤波器的相对带宽随谐振器阻抗Z4的变化曲线。图5是本技术基于十字型谐振器的可重构陷波频段超宽带带通滤波器的可调陷波频段随lc4的变化范围。图6是本技术基于十字型谐振器的可重构陷波频段超宽带带通滤波器的陷波频段中心频率随终端电容的变化。图7是本技术基于十字型谐振器的可重构陷波频段超宽带带通滤波器的陷波频段随终端电容的变化。（lc3=2.5mm）图8是本技术基于十字型谐振器的可重构陷波频段超宽带带通滤波器的陷波频段随终端电容的变化。（lc3=4mm）图9是本技术基于十字型谐振器的可重构陷波频段超宽带带通滤波器的仿真与实测S参数图。具体实施方式本技术公开了一种基于十字型谐振器的可重构陷波频段超宽带带通滤波器，包括十字型谐振器，该十字型谐振器的四条微带线沿顺时针方向分别为第一微带线1、第二微带线2、第三微带线3、第四微带线4，第一微带线1位于最上方，其中第二微带线2与第四微带线4关于y轴对称，第一微带线1的末端与第一电容CL1相连，第一电容CL1另一端与第一金属化通孔V1相连，第二微带线2的末端与第二电容CL2相连，第二电容CL2另一端与第二金属化通孔V2相连，第四微带线4的末端与第三电容CL3相连，第三电容CL3另一端与第三金属化通孔V3相连，第六微带线6和第七微带线7同时与第三微带线3耦合，第六微带线6一端与第五微带线5相连，第五微带线5另一端与第一输入端Port1相连，第七微带线7一端与第八微带线8相连，第八微带线8另一端与第一输出端Port2相连；第五微带线5和第八微带线8在同一条直线上。第一金属化通孔V1、第二金属化通孔V2、第三金属化通孔V3都是与接地相连。所述微带线尺寸、金属化通孔大小以及耦合间距的大小是可调节的。第一微带线1、第二微带线2和第四微带线4的宽度均大于第三微带线3的宽度。第五微带线5和第八微带线8所在的直线与第二微带线2平行。第五微带线5和第八微带线8的阻抗相等，均为50Ω或75Ω。该滤波器包括两个传输零点，分别满足以下公式：fDz1=2f0πtan-1(-ωZ2CL-3ωZ1Z2CL+(3ωZ1Z2CL+Z2)2+12ω2Z1Z23CL6Z1)]]>fDz2=2f0πtan-1(-ωZ2CL-3ωZ1Z2CL+(ωZ2CL+3ωZ1Z2CL)2+12Z1Z26Z1)]]>式中，fDz1为第一传输零点，fDz2为第二传输零点，Z1是第三微带线3的特性阻抗，Z2是第四微带线4的特性阻抗，f0为该滤波器的中心频率，ω为角频率，CL为终端电容的容量，CL=CL1=CL2，CL1为第一电容CL1的容量，CL2为第二电容CL2的容量。下面结合附图对本技术作进一步详细描述。结合图1、图3，本技术基于十字型谐振器的可重构陷波频段超宽带带通滤波器，由电长度分别为θ1、θ2、θ3、θ4的微带线构成十字型谐振器，在谐振器三个短截线末端都连接电容到地，在输入输出端采用平行耦合馈线结构。具体而言本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于十字型谐振器的可重构陷波频段超宽带带通滤波器，其特征在于，包括十字型谐振器，该十字型谐振器的四条微带线沿顺时针方向分别为第一微带线（1）、第二微带线（2）、第三微带线（3）、第四微带线（4），第一微带线（1）位于最上方，其中第二微带线（2）与第四微带线（4）关于y轴对称，第一微带线（1）的末端与第一电容CL1相连，第一电容CL1另一端与第一金属化通孔V1相连，第二微带线（2）的末端与第二电容CL2相连，第二电容CL2另一端与第二金属化通孔V2相连，第四微带线（4）的末端与第三电容CL3相连，第三电容CL3另一端与第三金属化通孔V3相连，第六微带线（6）和第七微带线（7）同时与第三微带线（3）耦合，第六微带线（6）一端与第五微带线（5）相连，第五微带线（5）另一端与第一输入端Port1相连，第七微带线（7）一端与第八微带线（8）相连，第八微带线（8）另一端与第一输出端Port2相连；第五微带线（5）和第八微带线（8）在同一条直线上。

【技术特征摘要】
1.一种基于十字型谐振器的可重构陷波频段超宽带带通滤波器，其特征在于，包括十字型谐振器，该十字型谐振器的四条微带线沿顺时针方向分别为第一微带线（1）、第二微带线（2）、第三微带线（3）、第四微带线（4），第一微带线（1）位于最上方，其中第二微带线（2）与第四微带线（4）关于y轴对称，第一微带线（1）的末端与第一电容CL1相连，第一电容CL1另一端与第一金属化通孔V1相连，第二微带线（2）的末端与第二电容CL2相连，第二电容CL2另一端与第二金属化通孔V2相连，第四微带线（4）的末端与第三电容CL3相连，第三电容CL3另一端与第三金属化通孔V3相连，第六微带线（6）和第七微带线（7）同时与第三微带线（3）耦合，第六微带线（6）一端与第五微带线（5）相连，第五微带线（5）另一端与第一输入端Port1相连，第七微带线（7）一端与第八微带线（8）相连，第八微带线（8）另一端与第一输出端Port2相连；第五微带线（5）和第八微带线（8）在同...

【专利技术属性】
技术研发人员：康炜，沈义进，王辉，吴文，
申请(专利权)人：南京理工大学，
类型：新型
国别省市：江苏;32