本发明专利技术公开一种新型的高性能宽带四功分滤波器，包括下表面设有金属接地板的矩形介质基板，在所述矩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、第二输出端口馈线、第三输出端口馈线和第四输出端口馈线；在所述第二输出端口馈线与输入端口馈线之间设有第一环形枝节加载型多模谐振器，在所述第四输出端口馈线与输入端口馈线之间设有第二环形枝节加载型多模谐振器；在所述第一耦合输入线和第二耦合输入线之间设有第一隔离电阻，在所述第一耦合输出线与第二耦合输出线之间设有第二隔离电阻，在所述第三耦合输出线与第四耦合输出线之间设有第三隔离电阻。本发明专利技术结构紧凑、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】
一种新型的高性能宽带四功分滤波器
本专利技术涉及微波无源器件
，特别是一种新型的高性能宽带四功分滤波器。
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[F.J.Chen,L.S.Wu,L.F.Qiu,andJ.F.Mao,“Afour-waymicrostripfilteringpowerdividerwithfrequency-dependentcouplings,”IEEETrans.Microw.TheoryTechn.,vol.63,no.10,pp.3494–3504,Oct.2015.]提出了一种微带线型的四功分滤波器，然而，其不具备宽带性能，带内的隔离水平欠佳，电路尺寸偏大。文献2[H.Zhu,A.M.AbboshandL.Guo,“Widebandfour-wayfilteringpowerdividerwithsharpselectivityandwidestopbandusingloopedcoupled-linestructures,”IEEEMicrow.WirelessCompon.Lett.,vol.26,no.6,pp.413-415,Jun.2016.]提出了一种具有宽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[C.Zhu,J.XuandW.Wu,“Microstripfour-wayreconfigurablesingle/dual/wide-bandfilteringpowerdividerwithtunablefrequency,bandwidth,andPDR,”IEEETrans.Ind.Electron.vol.PP,Apr.2018.]基于四个多模谐振器，设计了一款宽带特性的四功分滤波器，但是其谐振器数量决定了其电路尺寸偏大，不利于实际应用。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是：为了满足射频前端电路低成本、高度集成、小型化的需求，本专利技术提出一种高性能宽带四功分滤波器。本专利技术为解决上述技术问题采用以下技术方案：本专利技术提出一种新型的高性能宽带四功分滤波器，其特征在于：包括下表面设有金属接地板的矩形介质基板，在所述矩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、第二输出端口馈线、第三输出端口馈线和第四输出端口馈线；在所述第二输出端口馈线与输入端口馈线之间设有第一环形枝节加载型多模谐振器，在所述第四输出端口馈线与输入端口馈线之间设有第二环形枝节加载型多模谐振器；在所述第一耦合输入线和第二耦合输入线之间设有第一隔离电阻，在所述第一耦合输出线与第二耦合输出线之间设有第二隔离电阻，在所述第三耦合输出线与第四耦合输出线之间设有第三隔离电阻。如前所述的一种新型的高性能宽带四功分滤波器，进一步地：所述输入端口馈线包括50欧姆微带线导带、第一输入耦合线和第二输入耦合线，所述50欧姆微带线导线的输入端位于矩形介质基板的一个长边，其输出端与第一输入耦合线和第二输入耦合线的一端相连，所述第一输入耦合线和第二输入耦合线的自由端指向矩形介质基板的另一长边。如前所述的一种新型的高性能宽带四功分滤波器，进一步地：所述第一输出端口馈线包括第一50欧姆微带线导带和第一耦合输出线，所述第一50欧姆微带线导带垂直于矩形介质基板的长边，且第一50欧姆微带线导带的一端位于矩形介质基板的一条长边；所述第一耦合输出线由L型导带构成，第一耦合输出线的短边端与第一50欧姆微带线导带的另一端相接且连接处为直角；所述第一耦合输出线的L型长边与矩形介质基板的短边平行，并指向矩形介质基板的另一长边。如前所述的一种新型的高性能宽带四功分滤波器，进一步地：所述第二输出端口馈线包括第二50欧姆微带线导带和第二耦合输出线，所述第二50欧姆微带线导带一端位于矩形介质基板的两相邻垂直边的短边，另一端与两次垂直同向弯折的第二耦合输出线的短边端面垂直相接，所述第二耦合输出线两次垂直同向弯折后的长边与矩形介质基板的垂直相邻的短边平行，并指向矩形介质基板的长边。如前所述的一种新型的高性能宽带四功分滤波器，进一步地：所述第三输出端口馈线包括第三50欧姆微带线导带和第三耦合输出线所述第三50欧姆微带线导带垂直于矩形介质基板的长边，且第三50欧姆微带线导带的一端位于矩形介质基板的一条长边；所述第三耦合输出线由L型导带构成，第三耦合输出线的短边端与第三50欧姆微带线导带的另一端相接且连接处为直角；所述第三耦合输出线的L型长边与矩形介质基板的短边平行，并指向矩形介质基板的另一长边。如前所述的一种新型的高性能宽带四功分滤波器，进一步地：所述第四输出端口馈线包括第四50欧姆微带线导带和第四耦合输出线，所述第四50欧姆微带线导带一端位于矩形介质基板的两相邻垂直边的短边，另一端与两次垂直同向弯折的第四耦合输出线的短边端面垂直相接，所述第四耦合输出线两次垂直同向弯折后的长边与矩形介质基板9的垂直相邻的短边平行，并指向矩形介质基板的长边。如前所述的一种新型的高性能宽带四功分滤波器，进一步地：所述第一环形枝节加载型多模谐振器在第二输出端口馈线和输入端口馈线之间；所述第一环形枝节加载型多模谐振器包括第一二分之一波长谐振器、第一枝节加载单元和第一环形加载单元所述第一二分之一波长谐振器呈U型，所述第一枝节加载单元呈山字型，开口朝向所述第一二分之一波长谐振器的U型底部，加载于所述U型底部的中心；所述第一环形加载单元为开口向右的U型导带，所述U型导带开口端的两个端口分别连接所述第一二分之一波长谐振器导带的U型底部，且位于所述第一枝节加载单元的外侧，所述第一环形加载单元加载于第一二分之一波长谐振器的中心。如前所述的一种新型的高性能宽带四功分滤波器，进一步地：所述第二环形枝节加载型多模谐振器在第二输出端口馈线和输入端口馈线之间；所述第二环形枝节加载型多模谐振器包括第二二分之一波长谐振器、第二枝节加载单元和第二环形加载单元，所述第二二分之一波长谐振器呈U型，所述第二枝节加载单元呈山字型，开口朝向所述第二二分之一波长谐振器的U型底部，加载于所述U型底部的中心；所述第二环形加载单元为开口向右的U型导带，所述U型导带开口端的两个端口分别连接所述第二二分之一波长谐振器导带的U型底部，且位于所述第二枝节加载单元的外侧，所述第二环形加载单元加载于第二二分之一波长谐振器的中心。如前所述的一种新型的高性能宽带四功分滤波器，进一步地：所述矩形介质基板厚度为0.508mm。所述新型的高性能宽带四功分滤波器关于输入端口馈线的对称轴呈轴对称。所述第二耦合输出线和第四耦合输出线的每次弯折形成直角，且两次弯折方向相同。所述第一环形枝节加载型多模谐振器、第一枝节加载单元和本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种新型的高性能宽带四功分滤波器，其特征在于：包括下表面设有金属接地板(8)的矩形介质基板(9)，在所述矩形介质基板(9)的上表面设有输入端口馈线(1)、第一输出端口馈线(2)、第二输出端口馈线(3)、第三输出端口馈线(4)和第四输出端口馈线(5)；在所述第二输出端口馈线(3)与输入端口馈线(1)之间设有第一环形枝节加载型多模谐振器(6)，在所述第四输出端口馈线(5)与输入端口馈线(1)之间设有第二环形枝节加载型多模谐振器(7)；在所述第一耦合输入线(12)和第二耦合输入线(13)之间设有第一隔离电阻(R1)，在所述第一耦合输出线(22)与第二耦合输出线(32)之间设有第二隔离电阻(R2)，在所述第三耦合输出线(42)与第四耦合输出线(52)之间设有第三隔离电阻(R3)。
【技术特征摘要】
1.一种新型的高性能宽带四功分滤波器，其特征在于：包括下表面设有金属接地板(8)的矩形介质基板(9)，在所述矩形介质基板(9)的上表面设有输入端口馈线(1)、第一输出端口馈线(2)、第二输出端口馈线(3)、第三输出端口馈线(4)和第四输出端口馈线(5)；在所述第二输出端口馈线(3)与输入端口馈线(1)之间设有第一环形枝节加载型多模谐振器(6)，在所述第四输出端口馈线(5)与输入端口馈线(1)之间设有第二环形枝节加载型多模谐振器(7)；在所述第一耦合输入线(12)和第二耦合输入线(13)之间设有第一隔离电阻(R1)，在所述第一耦合输出线(22)与第二耦合输出线(32)之间设有第二隔离电阻(R2)，在所述第三耦合输出线(42)与第四耦合输出线(52)之间设有第三隔离电阻(R3)。2.根据权利要求1所述的一种新型的高性能宽带四功分滤波器，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)、第一输入耦合线(12)和第二输入耦合线(13)，所述50欧姆微带线导线(11)的输入端位于矩形介质基板(9)的一个长边，其输出端与第一输入耦合线(12)和第二输入耦合线(13)的一端相连，所述第一输入耦合线(12)和第二输入耦合线(13)的自由端指向矩形介质基板(9)的另一长边。3.根据权利要求1所述的一种新型的高性能宽带四功分滤波器，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)和第一耦合输出线(22)，所述第一50欧姆微带线导带(21)垂直于矩形介质基板(9)的长边，且第一50欧姆微带线导带(21)的一端位于矩形介质基板(9)的一条长边；所述第一耦合输出线(22)由L型导带构成，第一耦合输出线(22)的短边端与第一50欧姆微带线导带(21)的另一端相接且连接处为直角；所述第一耦合输出线(22)的L型长边与矩形介质基板(9)的短边平行，并指向矩形介质基板(9)的另一长边。4.根据权利要求1所述的一种新型的高性能宽带四功分滤波器，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)和第二耦合输出线(32)，所述第二50欧姆微带线导带(31)一端位于矩形介质基板(9)的两相邻垂直边的短边，另一端与两次垂直同向弯折的第二耦合输出线(32)的短边端面垂直相接，所述第二耦合输出线(32)两次垂直同向弯折后的长边与矩形介质基板(9)的垂直相邻的短边平行，并指向矩形介质基板(9)的长边。5.根据权利要求1所述的一种新型的高性能宽带四功分滤波器，其特征在于：所述第三输出端口馈线(4)包括第三50欧姆微带线导带(41)和第三耦合输出线(42)，所述第三50欧姆微带线导带(41)垂直于矩形介...
【专利技术属性】
技术研发人员：张钢，钱振耀，
申请(专利权)人：南京师范大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32
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