一种具有宽阻带和高隔离度的滤波功分器制造技术

本发明专利技术涉及一种具有宽阻带和高隔离度的滤波功分器，包括上层的微带线结构、中间层的介质基板和底层的接地金属板；正面微带线结构包括输入端和与输入端连接的、对称设置的第一支路及第二支路；第一支路包括依次连接的第一阶跃阻抗谐振器、第一开路枝节线、第一直线微带连接线、第二开路枝节线、第一平行耦合线和第一输出微带线；第一阶跃阻抗谐振器包括与输入端连接的第一微带线和连接在第一微带线与第一开路枝节线之间的第二微带线；第二支路与第一支路相同，且两支路间的对应开路枝节线间连接有隔离电阻。本发明专利技术保证良好回波损耗，实现了宽带外抑制，且两个输出端口在宽频带范围内保持高隔离。

【技术实现步骤摘要】
一种具有宽阻带和高隔离度的滤波功分器
本专利技术属于微波无源器件
，涉及一种具有宽阻带和高隔离度的滤波功分器。
技术介绍
滤波器和功分器作为现代通信系统中两个重要的无源器件，它们常以级联的方式应用在射频前端电路中，实现滤波和功率分配的功能。但是，这样的方式会导致电路面积较大，并且增加插入损耗。将滤波器和功分器设计成一个器件，可使电路面积和插入损耗同时得到减小。YijingDeng等人提出了一种微带滤波功分器(YijingDeng，JianpengWang，LeiZhuandWenWu，“Filteringpowerdividerwithgoodisolationperformanceandharmonicsuppression，”IEEEMicrowaveandWirelessComponentsLetters，vol.26，pp.984-986,2016)，通过将隔离电阻替换成一个阶梯阻抗谐振器结构实现了较好的带外谐波抑制性能。但是该滤波功分器在通带内的回波损耗较差，输出端口之间的隔离度还有待改善。ChunanShao等人公开了一种结构紧凑的滤波功分器(ChuanShao，YangLiandJian-XinChen，“Compactdual-bandmicrostripfilteringpowerdividerusingT-junctionstructureandquarter-wavelengthSIR，”ElectronicsLetters，vol.53，pp.434-436，2017)，采用T形结构和四分之一波长阶梯阻抗谐振器实现了双通带滤波。但是这种结构存在带外抑制带宽较窄的缺点。YunlongLu等人通过在耦合线谐振器中间添加电容，提出了一种中心频率可调的滤波功分器(YunlongLu，GaoleDai，YiWang，TaijunLiu，JifuHuang，“Dual-bandfilteringpowerdividerwithcapacitor-loadedcentrallycoupled-lineresonators，”IETMicrowaves，Antennas&Propagation，vol.11，pp.36-41，2017)。但是这种方法设计出的滤波功分器的带内隔离度只有12dB，不能提供良好的隔离。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服上述现有技术带外抑制度和带内外隔离度不够的缺点，提供了一种具有宽阻带和高隔离度的滤波功分器。为达到上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种具有宽阻带和高隔离度的滤波功分器，包括上层的微带线结构、中间层的介质基板和底层的接地金属板；所述正面微带线结构包括输入端和与输入端连接的、对称设置的第一支路及第二支路；所述第一支路包括依次连接的第一阶跃阻抗谐振器、第一开路枝节线、第一直线微带连接线、第二开路枝节线、第一平行耦合线和第一输出微带线；所述第二支路包括依次连接的第二阶跃阻抗谐振器、第三开路枝节线、第二直线微带连接线、第四开路枝节线、第二平行耦合线和第二输出微带线；所述第一开路枝节线与第三开路枝节线间连接有第一隔离电阻，所述第二开路枝节线与第四开路枝节线间连接有第二隔离电阻；所述第一阶跃阻抗谐振器包括与输入端连接的第一微带线和连接在第一微带线与第一开路枝节线之间的第二微带线；所述第二阶跃阻抗谐振器包括与输入端连接的第三微带线和连接在第三微带线与第三开路枝节线之间的第四微带线。进一步，所述第一微带线、第二微带线第三微带线和第四微带线是弯折的，且在各自的总电长度不变的前提下，弯折后各个部分的电长度是任意的。进一步，所述第一隔离电阻与第二隔离电阻均为贴片电阻，其封装为0805；所述第一隔离电阻的阻值小于第二隔离电阻的阻值，第一隔离电阻为62欧姆电阻，第二隔离电阻为390欧姆电阻。进一步，所述输入端包括50欧姆微带线，所述输出微带线为50欧姆微带线。进一步，所述的介质基板为Rogers4350B，其相对介电常数为3.48，介质损耗为0.0037，厚度为0.762mm。本专利技术的有益效果在于：(1)本专利技术提供的滤波功分器在保证良好回波损耗的前提下，实现了宽带外抑制，并且两个输出端口在宽频带范围内保持高隔离，同时具有结构简单、易于加工和易集成等优点。(2)本专利技术的相对带宽较宽。该滤波功分器的基于威尔金森功分器，进行多节阻抗变换，所以具有较宽的工作带宽。(3)本专利技术具有较宽的带外抑制带宽，并且带外抑制度高。该滤波功分器通过使用开路枝节线和平行耦合线，提高了带外抑制带宽和带外抑制度。(4)本专利技术具有较高的带内隔离度和较宽的隔离带宽。该滤波功分器通过在两组开路枝节线之间分别添加隔离电阻，使得两输出端口之间的隔离度在工作频带内优于24dB，并在DC至10GHz范围内优于20dB。附图说明为了使本专利技术的目的、技术方案和有益效果更加清楚，本专利技术提供如下附图进行说明：图1为本专利技术提供的一种具有宽阻带和高隔离度的滤波功分器结构示意图；图2为本专利技术的实施例仿真与实测得到的S11，S21和S31参数；图3为本专利技术的实施例仿真与实测得到的S22和S23参数。附图标记：输入端1、第一微带线21、第二微带线31、第三微带线22、第四微带线32、第一开路枝节线41、第二开路枝节线61、第三开路枝节线42、第四开路枝节线62、第一直线微带连接线51、第二直线微带连接线52、第一平行耦合线71、第二平行耦合线72、第一输出微带线81、第二输出微带线82、第一隔离电阻9、第二隔离电阻10。具体实施方式下面将结合附图，对本专利技术的优选实施例进行详细的描述。一种具有宽阻带和高隔离度的滤波功分器，包括上层的微带线结构、中间层的介质基板和底层的接地金属板。如图1所示，为该滤波功分器上层的微带线结构；所述正面微带线结构为上下对称结构，包括由50欧姆微带线构成的输入端，线宽为1.62mm，之后分成上下相同的两条支路；第一支路包括依次连接的第一阶跃阻抗谐振器、第一开路枝节线、第一直线微带连接线、第二开路枝节线、第一平行耦合线和第一输出微带线；第一开路枝节线和第二开路枝节线的线宽分别为2.95mm和4.3mm，长度分别为7.7mm和6.2mm；第一直线微带连接线的线宽为1.29mm，长度为8.9mm；第一平行耦合线的线宽为0.35mm，长度为19.8mm，间隙为0.12mm；第二支路包括依次连接的第二阶跃阻抗谐振器、第三开路枝节线、第二直线微带连接线、第四开路枝节线、第二平行耦合线和第二输出微带线；第三开路枝节线和第四开路枝节线的线宽分别为2.95mm和4.3mm，长度分别为7.7mm和6.2mm；第二直线微带连接线的线宽为1.29mm，长度为8.9mm；第二平行耦合线的线宽为0.35mm，长度为19.8mm，间隙为0.12mm；为改善滤波功分器两个输出端口之间的隔离度，第一开路枝节线与第三开路枝节线间连接有第一隔离电阻，所述第二开路枝节线与第四开路枝节线间连接有第二隔离电阻；第一阶跃阻抗谐振器包括与输入端连接的第一微带线和连接在第一微带线与第一开路枝节线之间的第二微带线；第一微带线和第二微带线的线宽分别为0.95mm和0.73mm，总长度分别为11.87mm和7.34mm；第二阶跃阻抗谐振器包括与输入本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种具有宽阻带和高隔离度的滤波功分器，其特征在于：包括上层的微带线结构、中间层的介质基板和底层的接地金属板；所述正面微带线结构包括输入端和与输入端连接的、对称设置的第一支路及第二支路；所述第一支路包括依次连接的第一阶跃阻抗谐振器、第一开路枝节线、第一直线微带连接线、第二开路枝节线、第一平行耦合线和第一输出微带线；所述第二支路包括依次连接的第二阶跃阻抗谐振器、第三开路枝节线、第二直线微带连接线、第四开路枝节线、第二平行耦合线和第二输出微带线；所述第一开路枝节线与第三开路枝节线间连接有第一隔离电阻，所述第二开路枝节线与第四开路枝节线间连接有第二隔离电阻；所述第一阶跃阻抗谐振器包括与输入端连接的第一微带线和连接在第一微带线与第一开路枝节线之间的第二微带线；所述第二阶跃阻抗谐振器包括与输入端连接的第三微带线和连接在第三微带线与第三开路枝节线之间的第四微带线。

【技术特征摘要】
1.一种具有宽阻带和高隔离度的滤波功分器，其特征在于：包括上层的微带线结构、中间层的介质基板和底层的接地金属板；所述正面微带线结构包括输入端和与输入端连接的、对称设置的第一支路及第二支路；所述第一支路包括依次连接的第一阶跃阻抗谐振器、第一开路枝节线、第一直线微带连接线、第二开路枝节线、第一平行耦合线和第一输出微带线；所述第二支路包括依次连接的第二阶跃阻抗谐振器、第三开路枝节线、第二直线微带连接线、第四开路枝节线、第二平行耦合线和第二输出微带线；所述第一开路枝节线与第三开路枝节线间连接有第一隔离电阻，所述第二开路枝节线与第四开路枝节线间连接有第二隔离电阻；所述第一阶跃阻抗谐振器包括与输入端连接的第一微带线和连接在第一微...

【专利技术属性】
技术研发人员：郝宏刚，倪星瑞，王斌，罗伟，阮巍，尹波，
申请(专利权)人：重庆邮电大学，
类型：发明
国别省市：重庆,50