【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电气元件领域，更具体的是涉及一种宽频带小型化微带平行耦合滤波器。
技术介绍
1、国内外通信收发系统正在逐步向小型化、轻量化、宽带化、固态化和集成化方向发展。射频前端模块，如收发机会使用到大量滤波器用于滤除有用信号以外的杂波。为了实现系统的小型化，低功耗、和宽频带，模块只能向高度集成的方向发展。
2、在设计制造高频微带滤波器时，为了达到小型化，易于加工生产的目的，如果使用四分之一波长谐振器作为谐振单元，如图1所示的传统小型化微带叉指带通滤波器结构示意图，接地端的寄生电感将不可避免受到孔径加工精度的影响，最后影响滤波器性能。如图2所示，在实际加工时打孔工艺使得加工出的孔不是严格的圆柱形而是锥形，产生的夹角为k度，微带叉指带通滤波器的打孔对于性能的影响如图3所示，而且孔内镀膜的均匀性也有一些不确定因素，这将会使得孔内金层均匀性恶化甚至金层断裂，致使阻抗发生变化进而无法达到设计时的指标，最终性能恶化，另外输入输出口位置固定在抽头位置，设计电路时不够灵活。
技术实现思路
1、为解决上述技术问题，本专利技术提供了一种宽频带小型化微带平行耦合滤波器，本专利技术采用二分之一波长谐振器作为谐振单元，在保证性能的同时避免了谐振器接地孔对于加工精度的影响，还采用了阻抗匹配微带线，通过阻抗匹配微带线进入到谐振器抽头，使得传输性能更加优化，信号损耗更小，此外，50欧姆接地型共面波导作为输入输出口，它的接地共面波导结构可以有效的减少辐射损耗和抑制高次模分量，并方便装配。
3、进一步地，所述金属组件包括谐振器组、谐振器抽头和抽头式外部耦合结构，所述谐振器抽头为方形块，直接连接在所述谐振器组外端两侧的谐振器上；
4、进一步地，所述抽头式外部耦合结构包括外部抽头，焊盘，接地孔和阻抗匹配微带线；
5、进一步地，所述外部抽头分布在基板中心线上左右两端，所述焊盘分布在每个外部抽头的上下两侧，所述接地孔位于每个焊盘中心，所述外部抽头和焊盘、接地孔一起形成50欧姆接地型共面波导，所述阻抗匹配微带线连接在外部抽头和谐振器抽头上，起连接过渡作用。
6、较佳地，所述基板为介电常数为9.8的氧化铝陶瓷基板，所述基板的长度小于等于8.5mm，宽度小于等于2.5mm，厚度为0.25-0.30mm。
7、较佳地，所述谐振器组包括倾斜平行排列的2n个谐振器，其中，n为大于等于1的自然数；
8、较佳地，所述谐振器为平行边缘耦合的微带线，所述谐振器呈中心对称分布；
9、较佳地，所述谐振器组的谐振器数量为8个，为中心对称的4组，所述倾斜平行排列谐振器长度方向与中心线构成24-26度的夹角；
10、较佳地，所述谐振器由于中心对称，因此只描述从外部到几何中心的四个谐振器，在所述谐振器组中，从外部到几何中心的四个谐振器的长度依次为1.645mm、1.645mm、1.600mm和1.594mm，相邻谐振器之间的耦合距离分别是0.061mm、0.129mm、0.142mm和0.157mm，相邻谐振器之间耦合长度分别是0.948mm、1.005mm、0.850mm和0.982mm。
11、较佳地，所述谐振器抽头尺寸为0.15mm×0.15mm，抽头位置在谐振器五分之一处，且抽头中心到谐振器非耦合端边缘的距离为0.391mm。
12、较佳地，所述抽头式外部耦合结构的外部抽头宽度为0.2mm，长度为0.46mm。
13、较佳地，所述抽头式外部耦合结构的焊盘为0.36mm×0.36mm，和外部抽头的间隙为0.17mm。
14、较佳地，所述抽头式外部耦合结构的接地孔直径为0.214mm，填充厚度不小于0.002mm。
15、较佳地，所述抽头式外部耦合结构的阻抗匹配微带线连接在谐振器抽头和外部抽头间，两抽头中心距离为0.64mm。
16、本专利技术能够在小型化条件下兼有宽频带、低插损、高平坦度等特性，其通带可以覆盖ka频段下30ghz-40ghz，适当变化可以满足ka波段宽频带滤波器的使用，而且整个设计简洁易加工生产，具体地，与现有技术相比，本专利技术具有如下的有益技术效果：
17、(1)本专利技术实现了一种小型化、宽频带、高平坦度、高带外抑制平行耦合带通滤波器，通过采用二分之一波长谐振器以及渐变微带线连接谐振器抽头和外部抽头，实现了2db以内的通带平坦度；
18、(2)本专利技术的带通滤波器体积小，适于微波混合集成电路、sip集成应用，与现有技术采用四分之一波长带接地孔谐振器的技术相比，由于谐振器不含有接地孔，可有效避免加工接地孔工艺对于器件性能和产品良率的影响，有效缓解了工艺不确定性和易于加工的矛盾；
19、(3)本专利技术的带通滤波器，与现有技术采用四分之一波长谐振器的技术相比，采用倾斜平行排列谐振器和阻抗匹配微带线的设计，有效缓解了宽带宽和小型化的矛盾。
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1.一种宽频带小型化微带平行耦合滤波器，其特征在于，所述滤波器包括长条形的基板和设置在所述基板上的金属组件，所述基板两侧长边中点的连线构成中心线，基板对角线连线交点构成几何中心；
2.根据权利要求1所述的滤波器，其特征在于，所述基板为介电常数为9.8的氧化铝陶瓷基板，所述基板的长度小于等于8.5mm，宽度小于等于2.5mm，厚度为0.25mm-0.30mm。
3.根据权利要求1所述的滤波器，其特征在于，所述谐振器组包括倾斜平行排列的2n个谐振器，其中，n为大于等于1的自然数，所述谐振器为平行边缘耦合的微带线，所述谐振器呈中心对称分布。
4.根据权利要求3所述的滤波器，其特征在于，所述谐振器组的谐振器数量为8个，为中心对称的4组，倾斜平行排列谐振器长度方向与中心线构成24-26度的夹角。
5.根据权利要求4所述的滤波器，其特征在于，在所述谐振器组中，从外部到几何中心的四个谐振器的长度依次为1.645mm、1.645mm、1.600mm和1.594mm，相邻谐振器之间的耦合距离分别是0.061mm、0.129mm、0.142mm和0.1
6.根据权利要求1所述的滤波器，其特征在于，所述谐振器抽头尺寸为0.15mm×0.15mm，抽头位置在谐振器五分之一处，且抽头中心到谐振器非耦合端边缘的距离为0.391mm。
7.根据权利要求1所述的滤波器，其特征在于，所述抽头式外部耦合结构的外部抽头宽度为0.2mm，长度为0.46mm。
8.根据权利要求1所述的滤波器，其特征在于，所述抽头式外部耦合结构的焊盘为0.36mm×0.36mm，和外部抽头的间隙为0.17mm。
9.根据权利要求1所述的滤波器，其特征在于，所述抽头式外部耦合结构的接地孔直径为0.214mm，填充厚度不小于0.002mm。
10.根据权利要求1所述的滤波器，其特征在于，所述抽头式外部耦合结构的阻抗匹配微带线连接在谐振器抽头和外部抽头间，两抽头中心距离为0.64mm。
...【技术特征摘要】
1.一种宽频带小型化微带平行耦合滤波器，其特征在于，所述滤波器包括长条形的基板和设置在所述基板上的金属组件，所述基板两侧长边中点的连线构成中心线，基板对角线连线交点构成几何中心；
2.根据权利要求1所述的滤波器，其特征在于，所述基板为介电常数为9.8的氧化铝陶瓷基板，所述基板的长度小于等于8.5mm，宽度小于等于2.5mm，厚度为0.25mm-0.30mm。
3.根据权利要求1所述的滤波器，其特征在于，所述谐振器组包括倾斜平行排列的2n个谐振器，其中，n为大于等于1的自然数，所述谐振器为平行边缘耦合的微带线，所述谐振器呈中心对称分布。
4.根据权利要求3所述的滤波器，其特征在于，所述谐振器组的谐振器数量为8个，为中心对称的4组，倾斜平行排列谐振器长度方向与中心线构成24-26度的夹角。
5.根据权利要求4所述的滤波器，其特征在于，在所述谐振器组中，从外部到几何中心的四个谐振器的长度依次为1.645mm、1.645mm、1.600mm和1.594mm，相邻谐振器之间的耦合...
【专利技术属性】
技术研发人员：钟慧，李世中，潘泽鑫，尉旭波，石玉，
申请(专利权)人：电子科技大学，
类型：发明
国别省市：
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