一种基于复合左右手特征的双通带滤波器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种基于复合左右手特征的双通带滤波器，包括介质基板，介质基板底部设有金属接地层，介质基板上集成有谐振结构，谐振结构一端连接输入馈线，另一端连接输出馈线；谐振结构包括四个开路复合左右手谐振单元，四个开路复合左右手谐振单元呈中心对称结构分布，相邻的两个开路复合左右手谐振单元之间级联一段短路枝节结构。本实用新型专利技术适用于厘米波频段，尤其是适用于特定的气象雷达的射频前端滤波，既可以接收正常的工作信号抵抗机载高空的复杂环境，又较毫米波具有更好的绕射性降低传输损耗；谐振结构的尺寸较小，并能够减小微带双通带滤波器的尺寸，便于将微带滤波器集成到接收机内部，且回波损耗较低，成本较低。低。低。

【技术实现步骤摘要】
一种基于复合左右手特征的双通带滤波器


[0001]本技术涉及微波射频通信
，具体是一种基于复合左右手特征的双通带滤波器。

技术介绍

[0002]气象雷达接收技术的发展不仅对于我国的大气监测和气象预测具有着极其重要的作用，还对一些灾害地区监测和灾害的报警具有重要意义。气象雷达的机制是比较固定的，机载气象雷达主要用来探测飞机前方航路上的气象目标和其他目标的存在以及分布状况，并将所探测目标的轮廓、雷雨区的强度、方位和距离等显示在显示器上。工作原理是利用电磁波经天线辐射后遇到障碍物被反射回来的原理，目标的导电系数越高，反射面越大，则回波越强。相对应的前端硬件结构是系统的核心组成部分，传统滤波器部分是采用波导结构，但体积较大加工难度较大，对于机载雷达来说这样的设备运载难度大，由此对气象雷达接收机前端机械硬件装备进行了研究，尤其是位于工作频段内的预选滤波器，旨在制造小型化且阻带抑制性能优良的滤波器，对气象雷达接收机设备的发展和优化提供一定的帮助。
[0003]随着无线电技术兴起和发展，融进了许多科技领域，不断推动了微波器件的发展，微波器件工作频率在不断提升。这个趋势是由于移动用户数越来越多，移动通信越来越广泛的在各个领域应用，不同的功能要求就要占用不同的通信频段频段，从而导致被占用的无线频段越来越高，因此射频器件工作频段也应该越来越趋于高频段。而随着频段被占用的越来越多，在万物互联的复杂电磁环境下，集成度高小型化也是微波器件的重要发展趋势。
[0004]现有技术中，《Implementation of single cell composite right
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left handed transmission line for ultra wideband band》(International Journal of Technology)公开了一种单节复合左右手单元微带叉指电容结构，是有六指插指电容构成，结构紧凑，工作频率为3.93GHz至9.2GHz，回波损耗是10dB，谐振单元在4.2mm
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4.2mm，介质基板面积受制于接地层面积，浪费掉介质板很大面积；《A novel printed log
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periodic dipole array based on composite right
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left handed transmission line》(Perspective Technologies and Methods in MEMS Design)公开了一种基于复合右左手传输线的对数周期偶极子印刷阵列天线，采用共面带(CPS)传输线技术和嵌入复合左右手传输线技术，通过最短的偶极子馈电，整个滤波器尺寸在62.5mm
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50mm，该天线带宽在700MHz
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1020MHz，在尺寸上是相较于通宽带的微波天线较小，但回波损耗在
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18dB左右。《Limitations in Bandwidth and Unit Cell Size of Composite Right
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Left Handed Transmission Line based Leaky
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Wave Antenna》(European Conference on Antennas&Propagation)讨论了基于复合右左手传输线的漏波天线的最佳谐振单元尺寸，漏波天线是单个短路枝节加一个孔径，仿真测试中心频率在2GHz左右，回波损耗是
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16dB，最终设计单元尺寸是单元长度为13.53毫米，结构的总长度为107.24毫米，同样暴露了微带线做谐振单
元固有的缺陷就是损耗较高，尺寸发展趋势是尽可能往紧凑的上去做。

技术实现思路

[0005]针对现有技术中存在的上述技术问题，本技术提出了一种基于复合左右手特征的双通带滤波器，设计合理，克服了现有技术的不足，具有良好的效果。
[0006]为了实现上述技术目的，本技术采用如下技术方案：
[0007]一种基于复合左右手特性的双通带滤波器，包括介质基板，介质基板底部设有金属接地层，介质基板上集成有谐振结构，谐振结构一端连接输入馈线，另一端连接输出馈线；谐振结构包括四个开路复合左右手谐振单元，四个开路复合左右手谐振单元呈中心对称结构分布，相邻的两个开路复合左右手谐振单元之间级联一段短路枝节结构。
[0008]进一步地，开路复合左右手谐振单元由四条平行设置的交指耦合线构成。
[0009]进一步地，还包括四个铜质柱状体，每个短路枝节上设有接地通孔，每个铜质柱状体穿过接地通孔嵌设在介质基板中，其下端与金属接地层接触。
[0010]进一步地，谐振结构中，左右两端的开路复合左右手谐振单元分别与输入馈线和输出馈线连接，交指耦合线与输入馈线、输出馈线垂直。
[0011]进一步地，输入馈线和输出馈线分别连接介质基板侧面的集总端口。
[0012]本技术所带来的有益技术效果：
[0013]本技术提供的一种双通带滤波器适用于厘米波频段，尤其是适用于特定的气象雷达的射频前端滤波，既可以接收正常的工作信号抵抗机载高空的复杂环境，又较毫米波具有更好的绕射性降低传输损耗；谐振结构的尺寸较小，并能够减小微带双通带滤波器的尺寸，便于将微带滤波器集成到接收机内部，且回波损耗较低，成本较低。
附图说明
[0014]图1是本技术提出的基于复合左右手特性的双通带滤波器的立体图；
[0015]图2是本技术提出的基于复合左右手特性的双通带滤波器的俯视图；
[0016]图3是现有技术中基本等效贝塞尔滤波器电路结构图；
[0017]图4是本技术中做复合左右手传输线变换后的等效电路结构图；
[0018]图5为本技术提出的滤波器在激励下的S11参数的仿真图；
[0019]图6为本技术提出的滤波器在激励下的S21参数仿真图；
[0020]其中，1
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介质基板；2
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开路复合左右手谐振单元；3
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交指耦合线；4
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短路枝节；5
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输入馈线；6
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输出馈线；7
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铜制柱状体；8
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接地通孔；
具体实施方式
[0021]下面结合附图和具体实施例对本技术的具体实施方式做进一步说明：
[0022]一种基于复合左右手特性的双通带滤波器，如图1和图2所示，包括介质基板，其厚度为0.508mm、相对介电常数为2.2的Rogers5880材质，尺寸大小为10.95mm
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10.98mm，介质基板底部设有金属接地层，介质基板上集成有谐振结构，谐振结构包括四个开路复合左右手谐振单元，四个开路复合左右手谐振单元呈中心对称结构分布，开路复合左本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于复合左右手特征的双通带滤波器，其特征在于，包括介质基板，所述介质基板底部设有金属接地层，所述介质基板上集成有谐振结构，所述谐振结构一端连接输入馈线，另一端连接输出馈线；所述谐振结构包括四个开路复合左右手谐振单元，四个开路复合左右手谐振单元呈中心对称结构分布，相邻的两个开路复合左右手谐振单元之间级联一段短路枝节结构。2.根据权利要求1所述的一种基于复合左右手特征的双通带滤波器，其特征在于，所述开路复合左右手谐振单元由四条平行设置的交指耦合线构成。3.根据权利要求1所述的一种基于...

【专利技术属性】
技术研发人员：倪澳，李文宏，仉毅，
申请(专利权)人：山东科技大学，
类型：新型
国别省市：