本发明专利技术涉及一种双模介质带条谐振器及包含所述谐振器的差分双通带滤波器。本发明专利技术通过在传统的介质带条下加载一对接地棒，构成一个双模介质带条谐振器，该双模谐振器具有两个相近的TM11模，且这两个TM11模能够被独立控制。这两个模式的无载品质因数Qu在X波段都大于600，在许多低损耗的器件中具有很高的应用价值。并且这两个模式都能被差分激励并用来设计差分双通带滤波器。这两个通带的外部品质因数跟耦合系数都能被独立控制，同时通带的共模抑制也在25dB以上。为了验证提出来的想法，一个工作在8.13GHz和11.13GHz的滤波器原型被设计并装配，仿真结果与测试结果稳合良好。
A dual-mode dielectric strip resonator and a differential dual-pass filter including the resonator
【技术实现步骤摘要】
双模介质带条谐振器及包含所述谐振器的差分双通带滤波器
本专利技术涉及一种双模介质带条谐振器及包含所述谐振器的差分双通带滤波器，属于通信传输
技术介绍
在最近几年，差分结构电路由于它们对抗环境噪声和电磁串扰相比单端电路有着更好的表现吸引了大量的关注。随着这个趋势，许多差分式器件被设计，例如功分器，移相器，天线和带通滤波器等。带通滤波器，作为射频前端必不可少的器件，在频率选择上扮演者关键的角色。为了满足射频系统中多频段使用的需求，差分双通带滤波器在过去几年被提出。在设计差分双通带滤波器上有许多方法，例如并联两个工作在不同频段的单通带滤波器，或者使用双模谐振器等方法。众所周知双模谐振器可以等效成两个单模谐振器，所以设计出的滤波器尺寸小，同时两个靠的近的通带能够容易获得，满足了大部应用的需求。因此，基于双模谐振器原理的各种技术被使用，例如微带线和SIW已经被广泛发展，并且它们能被差分激励来设计双通带滤波器。不幸的是，它们有着相对低的无载品质因数，导致了相对较高的损耗，特别是在高频应用中。相对地，由高介电材料做成的介质谐振器是一种典型的低损耗射频谐振器并且在过去的几年中在滤波器和天线中被广泛应用。鉴于此，一种直接放在腔体中的双模介质谐振器被用来设计双通带滤波器，该谐振器采用了切半的方法来降低所设计滤波器的剖面。然而它的3D结构仍然是射频集成电路设计中的一个阻碍。
技术实现思路
本专利技术针对上述缺陷，目的在于提供一种结构合理，具备高的外部品质因数和良好滤波性能的双模介质带条谐振器及包含所述谐振器的差分双通带滤波器。为此本专利技术采用的技术方案是：双模介质带条谐振器，包括金属腔（1），所述金属腔（1）一面内设置有基板（2），在所述基板（2）上设置有介质带（3），在所述介质带（3）下表面设置有处于所述介质带（3）和基板（2）之间的接地棒（4）。进一步的，所述介质带（3）的侧边距金属腔（1）对应侧内壁的距离远大于基板（2）的厚度。进一步的，所述接地棒（4）为两个，对称设置在所述介质带（3）下表面，在介质带（3）宽度方向上所述接地棒（4）设置在介质带（3）的中部。进一步的，所述金属腔（1）、基板（2）和介质带（3）为长方体形状，所述接地棒（4）为圆柱状形式。上述双模介质带条谐振器的应用，将所述双模介质带条谐振器用于涉及具有两个独立可控带宽的差分双通带滤波器。一种包括所述谐振器的差分双通带滤波器，包括两个耦合的所述谐振器，两对差分微带线（5）和屏蔽金属腔（1），所述差分微带线（5）馈线和接地棒（4）直接相连。进一步的，还设置有调谐螺钉（6），所述调谐螺钉（6）设置在所述介质带（3）的上部。进一步的，设介质带（3）的长度为l1，两接地棒（4）之间的距离为l2，介质带（3）的侧边距金属腔（1）对应侧内壁的距离为l3，介质带（3）的宽度为w，介质带（3）的厚度为t，差分微带线（5）馈线伸出长度为ld，两介质带（3）之间的距离为s，基板（2）的厚度为hs，金属腔（1）的高度为h，金属腔（1）的长度为a，金属腔（1）的宽度为b，接地棒（4）的直径为d1，谐振螺钉（6）的直径为d2；上述各尺寸参数如下：l1=17.8mm,l2=9.7mm,l3=2.1mm,w=2mm,t=1mm,ld=0.3mm,s=5.3mm,hs=0.5mm,h=10mm,a=28mm,b=22mm,d1=0.6mm以及d2=3mm。上述所述的各尺寸参数可成比例的放大或缩小。本专利技术的优点是：本专利技术在一个类平面的双模介质带条谐振器被提出用来设计差分双通带滤波器。通过在传统的二分之一波长介质带条谐振器下加载一对接地棒，从而得到一个双模的介质带条谐振器，并且它有着较高的外部品质因数。此外提出的介质带条放在一个低介电常数基板上，被两个差分微带线激励来设计滤波器。为了证实所提出想法的正确性，一个差分双通带带通滤波器被设计和加工，并且它的仿真结果和测试结果稳合良好。附图说明图1为本专利技术双模介质带条谐振器结构示意图。图2为本专利技术当l1=17.8mm固定时，谐振频率和Qu随着l2改变的变化趋势图。图3为当l2=9.7mm固定时，谐振频率和Qu随着l1改变的变化趋势图。图4为差分双通带滤波器的三维示意图。图5为差分双通带滤波器的俯视图。图6为差分双通带滤波器的侧视图。图7为低通带和高通带的耦合系数在不同s的情况下随着hd改变的变化趋势图。图8为低通带和高通带的外部品质因数在不同d1的情况下随着ld改变的变化趋势图。图9为当l2=9.7mm固定时，仿真的频率响应随着l1改变的变化趋势图。图10为设计的差分双通带滤波器的仿真和测试结果图。具体实施方式双模介质带条谐振器，包括金属腔（1），所述金属腔（1）一面内设置有基板（2），在所述基板（2）上设置有介质带（3），在所述介质带（3）下表面设置有处于所述介质带（3）和基板（2）之间的接地棒（4）。进一步的，所述介质带（3）的侧边距金属腔（1）对应侧内壁的距离远大于基板（2）的厚度。进一步的，所述接地棒（4）为两个，对称设置在所述介质带（3）下表面，在介质带（3）宽度方向上所述接地棒（4）设置在介质带（3）的中部。进一步的，所述金属腔（1）、基板（2）和介质带（3）为长方体形状，所述接地棒（4）为圆柱状形式。上述双模介质带条谐振器的应用，将所述双模介质带条谐振器用于涉及具有两个独立可控带宽的差分双通带滤波器。一种包括所述谐振器的差分双通带滤波器，包括两个耦合的所述谐振器，两对差分微带线（5）和屏蔽金属腔（1），所述差分微带线（5）馈线和接地棒（4）直接相连。进一步的，还设置有调谐螺钉（6），所述调谐螺钉（6）设置在所述介质带（3）的上部。进一步的，设介质带（3）的长度为l1，两接地棒（4）之间的距离为l2，介质带（3）的侧边距金属腔（1）对应侧内壁的距离为l3，介质带（3）的宽度为w，介质带（3）的厚度为t，差分微带线（5）馈线伸出长度为ld，两介质带（3）之间的距离为s，基板（2）的厚度为hs，金属腔（1）的高度为h，金属腔（1）的长度为a，金属腔（1）的宽度为b，接地棒（4）的直径为d1，谐振螺钉（6）的直径为d2；上述各尺寸参数如下：l1=17.8mm,l2=9.7mm,l3=2.1mm,w=2mm,t=1mm,ld=0.3mm,s=5.3mm,hs=0.5mm,h=10mm,a=28mm,b=22mm,d1=0.6mm以及d2=3mm。上述所述的各尺寸参数可成比例的放大或缩小。下面对本专利技术做出进一步说明，以更好的了解本专利技术：本专利技术提出了一种新型具有独立控制的双通带介质带条滤波器的设计。传统的介质带条是由一个接地的低介电常数基板上加载一个二分之一波长的高介电常数的介质带条构成；本专利技术通过在传统的介质带条下加载一对接地棒，则构成一个双模介质带条谐振器，该双模谐振器具有两个相近的TM11模，且这两个TM11模能够被独立控制。这两个模式的无载品质因数Qu在X波段都大于600，在许多低损耗的器件中具有很高的应用价值。并且这两个模式都能被差分激励并用来设计差分双通带滤波器。这两个通带的外部品质因数跟耦合系数都能被独立控制，同时通带的共模抑制也在25dB以上。为了验证提出来的想法，一个工作在8.13GHz和11.13GHz的滤波器原型本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.双模介质带条谐振器，其特征在于，包括金属腔（1），所述金属腔（1）一面内设置有基板（2），在所述基板（2）上设置有介质带（3），在所述介质带（3）下表面设置有处于所述介质带（3）和基板（2）之间的接地棒（4）。
【技术特征摘要】
1.双模介质带条谐振器，其特征在于，包括金属腔（1），所述金属腔（1）一面内设置有基板（2），在所述基板（2）上设置有介质带（3），在所述介质带（3）下表面设置有处于所述介质带（3）和基板（2）之间的接地棒（4）。2.根据权利要求1所述的双模介质带条谐振器，其特征在于，所述介质带（3）的侧边距金属腔（1）对应侧内壁的距离远大于基板（2）的厚度。3.根据权利要求1所述的双模介质带条谐振器，其特征在于，所述接地棒（4）为两个，对称设置在所述介质带（3）下表面，在介质带（3）宽度方向上所述接地棒（4）设置在介质带（3）的中部。4.根据权利要求1所述的双模介质带条谐振器，其特征在于，所述金属腔（1）、基板（2）和介质带（3）为长方体形状，所述接地棒（4）为圆柱状形式。5.上述任一权利要求所述的双模介质带条谐振器的应用，其特征在于，将所述双模介质带条谐振器用于涉及具有两个独立可控带宽的差分双通带滤波器。6.一种包括上述权利要求所述谐振器的差分双通带滤波器，其特征在于，包括两个耦合的所述谐振器，两对差分微带线（5）和屏蔽金属腔（1）...
【专利技术属性】
技术研发人员：秦伟，谭政，陆清源，严格，陈建新，严盛喜，王猛，汪玮玺，
申请(专利权)人：扬州江嘉科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32
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