一种基于耦合金属导线的滤波器及滤波开关制造技术

本实用新型专利技术旨在提供一种基于耦合金属导线的滤波器及滤波开关，该基于耦合金属导线的滤波器包括设于介质基板上的金属导线Ⅰ1、金属导线Ⅱ2、金属导线Ⅲ3、金属导线Ⅳ4、金属导线

【技术实现步骤摘要】
一种基于耦合金属导线的滤波器及滤波开关


[0001]本技术涉及射频电路前端通信器件
，具体涉及一种基于耦合金属导线的滤波器及滤波开关。

技术介绍

[0002]在射频系统中，开关是时分复用、开关波束形成阵列以及多输入输出等关键部件之一，在射频电路系统的前端领域有着广泛的应用。在射频系统前端的器件结构通常是由滤波器和开关分别单独设计后再进行级联组成的，这无疑增加了射频系统前端电路结构的制作成本和复杂性。
[0003]其次，随着当前通信技术的发展，5G时代的到来让通信器件逐步向能够适应在5G频段工作已经成为一种趋势。然而，传统的设计在5G频段工作时会出现工作频带较窄、不能提供足够的带外抑制、阻抗不匹配等情况。这是因为传统射频电路的前端通常是独立分开设计一个滤波器和一个开关器件，在进行级联的时候就会出现电路系统结构增大、匹配失真、损耗增加等情况，同时设计的经济成本也会增加。

技术实现思路

[0004]本技术旨在提供一种基于耦合金属导线的滤波器及滤波开关，该滤波器中第一耦合微带线路TL1、第二耦合微带线路TL2相互配合产生带通滤波效应，而第三耦合微带线路TL3和第四耦合微带线路TL4能够产生对称的传输零点，能够为滤波开关的滤波器功能增加通带选择性，降低带外抑制，两者结合，能够获得较好的滤波效果。基于滤波器集成的滤波开关，其电路结构尺寸紧凑、集成性度高，滤波器状态下通带选择性良好、插入损耗（IL）低，关断状态下在对应工作频率下的关断抑制功能良好。
[0005]本技术公开了一种基于耦合金属导线的滤波器，包括设于介质基板上的金属导线Ⅰ1、金属导线Ⅱ2、金属导线Ⅲ3、金属导线Ⅳ4、金属导线
Ⅴ
5、金属导线
Ⅵ
6、金属导线
Ⅶ
7；
[0006]所述的金属导线Ⅰ1的左侧和金属导线Ⅱ2耦合，组成第一耦合微带线路TL1；金属导线Ⅰ1的右侧与金属导线Ⅲ3耦合，组成第二耦合微带线路TL2；金属导线Ⅱ2的右端和金属导线Ⅲ3的左端之间断开，金属导线Ⅰ1的左端和金属导线Ⅱ2的左端齐平，金属导线Ⅰ1的右端和金属导线Ⅲ3的右端齐平；
[0007]所述的金属导线Ⅳ4、金属导线
Ⅴ
5耦合，组成第三耦合微带线路TL3，第三耦合微带线路TL3垂直于第一耦合微带线路TL1；
[0008]所述的金属导线
Ⅵ
6和金属导线
Ⅶ
7耦合，组成第四耦合微带线路TL4，第四耦合微带线路TL4与第三耦合微带线路TL3平行；
[0009]所述的金属导线Ⅱ2的左端与金属导线
Ⅴ
5的上端连接后与Term1端口连接，所述的金属导线Ⅲ3的右端与金属导线
Ⅵ
6的上端连接后与Term2端口连接；
[0010]所述的金属导线Ⅳ4和金属导线
Ⅶ
7的下端接地。
[0011]所述的金属导线Ⅰ1、金属导线Ⅱ2、金属导线Ⅲ3、金属导线Ⅳ4、金属导线
Ⅴ
5、金属导线
Ⅵ
6、金属导线
Ⅶ
7的宽度一致。
[0012]所述的金属导线Ⅰ1、金属导线Ⅱ2、金属导线Ⅲ3、金属导线Ⅳ4、金属导线
Ⅴ
5、金属导线
Ⅵ
6、金属导线
Ⅶ
7均为铜线。
[0013]所述的Term1端口和Term2端口由高电导率材料制成，特性阻抗为50Ω。
[0014]所述的Term1端口和Term2端口由铜片制成。
[0015]优选的，所述的介质基板型号为RT_Duroid5880，厚度为0.8mm。
[0016]本技术还公开了一种基于耦合金属导线的滤波开关，包括上述的基于耦合金属导线的滤波器， 还包括通断控制模块，所述的金属导线Ⅰ1的左端与通断控制模块电连接。
[0017]所述的通断控制模块包括PIN二极管、电容C
b
、扼流电阻R；所述的电容C
b
的负极接地，电容C
b
的正极与扼流电阻R的一端连接后与PIN二极管的正极连接，PIN二极管的负极与金属导线Ⅰ1的左端连接；所述的扼流电阻R的另一端与电源V
dc
连接。
[0018]本技术的工作原理如下：在较宽的工作带宽下，第一耦合微带线路TL1、第二耦合微带线路TL2组成平行耦合馈电线路能够降低插入损耗（IL）和回波损耗（RL），第三耦合微带线路TL3和第四耦合微带线路TL4组成耦合微带线路短截加载谐振器能够产生对称可控的传输零点。最后通过控制外接PIN二极管的通断来改变滤波开关的通断状态，从而使滤波开关在滤波器状态时，具有高频率选择性、宽阻带和相对较低的插入损耗（IL），在关断状态时，具有良好的关断抑制功能。
[0019]本技术提供的滤波器既保证了滤波效应下插入损耗（IL）的减少，又能通过器件工作时产生对称的传输零点确保滤波状态下的选择性，能够获得良好的滤波效果。
[0020]本技术提供的滤波开关，电路结构尺寸紧凑、集成性度高，其在滤波器状态下通带选择性良好、插入损耗（IL）低；关断状态下在对应工作频率下的关断抑制功能良好；可以提高电路系统集成性、降低阻抗匹配失真等问题，在5G频段工作的市场中有着良好的应用前景。
附图说明
[0021]图1为实施例1和2提供的基于耦合金属导线的滤波器及滤波开关的结构示意图；
[0022]图2为实施例3提供的PIN二极管滤波开关在不同状态的等效电路图；
[0023]图3为实施例3提供的例滤波开关在滤波状态下的仿真以及实际测量的数据图；
[0024]图4为本实施例滤波开关在关断状态下的仿真以及实际测量的数据图；
[0025]图中各序号和名称如下：
[0026]1‑
金属导线Ⅰ，2
‑
金属导线Ⅱ，3
‑
金属导线Ⅲ，4
‑
金属导线Ⅳ，5
‑
金属导线
Ⅴ
，6
‑
金属导线
Ⅵ
，7
‑
金属导线
Ⅶ
。
实施方式实施例
[0027]下面结合附图和实施例具体说明本技术。
实施例
[0028]如图1所示，基于耦合金属导线的滤波器，包括设于以Rogers _RT_Duroid5880介质基板为衬底上的金属导线Ⅰ1、金属导线Ⅱ2、金属导线Ⅲ3、金属导线Ⅳ4、金属导线
Ⅴ
5、金属导线
Ⅵ
6、金属导线
Ⅶ
7；
[0029]所述的金属导线Ⅰ1的左侧和金属导线Ⅱ2耦合，组成第一耦合微带线路TL1；金属导线Ⅰ1的右侧与金属导线Ⅲ3耦合，组成第二耦合微带线路TL2；金属导线Ⅱ2的右端和金属导线Ⅲ3的左端之间断开，金属导线Ⅰ1的左端和金属导线Ⅱ2的左端齐平，金属导线Ⅰ1的右端和金属导线Ⅲ3的右端齐平；所本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于耦合金属导线的滤波器，包括设于介质基板上的金属导线Ⅰ（1）、金属导线Ⅱ（2）、金属导线Ⅲ（3）、金属导线Ⅳ（4）、金属导线
Ⅴ
（5）、金属导线
Ⅵ
（6）、金属导线
Ⅶ
（7）；其特征在于：所述的金属导线Ⅰ（1）的左侧和金属导线Ⅱ（2）耦合，组成第一耦合微带线路TL1；金属导线Ⅰ（1）的右侧与金属导线Ⅲ（3）耦合，组成第二耦合微带线路TL2；金属导线Ⅱ（2）的右端和金属导线Ⅲ（3）的左端之间断开，金属导线Ⅰ（1）的左端和金属导线Ⅱ（2）的左端齐平，金属导线Ⅰ（1）的右端和金属导线Ⅲ（3）的右端齐平；所述的金属导线Ⅳ（4）、金属导线
Ⅴ
（5）耦合，组成第三耦合微带线路TL3，第三耦合微带线路TL3垂直于第一耦合微带线路TL1；所述的金属导线
Ⅵ
（6）和金属导线
Ⅶ
（7）耦合，组成第四耦合微带线路TL4，第四耦合微带线路TL4与第三耦合微带线路TL3平行；所述的金属导线Ⅱ（2）的左端与金属导线
Ⅴ
（5）的上端连接后与Term1端口连接，所述的金属导线Ⅲ（3）的右端与金属导线
Ⅵ
（6）的上端连接后与Term2端口连接；所述的金属导线Ⅳ（4）和金属导线
Ⅶ
（7）的下端接地。2.如权利要求1所述的基于耦合金属导线的滤波器，其特征在于：所述的金属导线Ⅰ（1）、金属导线Ⅱ（2）、金属导线Ⅲ（3）、金属导线Ⅳ（4）、金属导线
Ⅴ
...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈笑康，樊香所，冯林平，乾勋，
申请(专利权)人：广西科技大学，
类型：新型
国别省市：