一种三频微波带通滤波器制造技术

一种三频微波带通滤波器，该微带三频带通滤波器采用两组不同的阶梯阻抗谐振器，在滤波器的长阶梯阻抗谐振器（１）和长阶梯阻抗谐振器（２）之间采用反平行耦合线形式，短阶梯阻抗谐振器（３）和短阶梯阻抗谐振器（４）之间采用端耦合形式，输入和输出同时采用间隙耦合形式。利用长阶梯阻抗谐振器耦合形成滤波器的第一和第三通带，短阶梯阻抗谐振器的耦合形成滤波器的第二通带。利用不同的谐振器形成滤波器的三个通带，采用的耦合形式可以对滤波器的带宽实现有效控制。本发明专利技术可应用于微波通信系统。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种采用新型耦合结构的三频微波带通滤波器，属于微波通信 设备

技术介绍
作为通信系统中的 一个关键器件，微波滤波器的多频化设计成为其中的关 键技术。通常，在一个宽通带插入一个阻带的方法来实现多频段率微波滤波器,可以通过一个宽带带通滤波器与一个窄带带阻滤波器串联实现；或者是通过两 个不同的带通滤波器并联的方法实现，为了实现输入输出端的阻抗匹配，通常 需要在端口与滤波器之间插入阻抗匹配网络。但是上述应用都是基于单频段滤 波器的设计方法，同时外接阻抗匹配网络将导致占用较大的电路面积和更大的 出入损耗，以及设计的难度。阶梯阻抗谐振器由于其电路简单，谐振器谐振频 率易控制等特性被广泛应用在带通滤波器的设计中。特别是，阶梯阻抗谐振器 耦合结构由于其优良的特性，以及谐振器的基频和谐波频率易控制的特点被广 泛应用到双频段微波滤波器的设计中。但是要实现三个或者更多的通带时，采 用抽头式输入和输出结构，为了同时达到三个频段的外部品质因数，外接阻抗 匹配网络也难以达到；而釆用间隙耦合结构，所能达到控制频段也只有两个。
技术实现思路
本专利技术的目的是，设计一种新的三频微波带通滤波器，采用一种较简单的 耦合方法来实现，即将反向平行耦合结构和间隙耦合结构用于微波滤波器，实 现三频带通特性滤波，所得到的滤波器的带宽不但可以控制，而且反向平行耦 合结构在阻带能产生的传输零点，能有效地改善滤波器的阻带特性。实现本专利技术的技术方案是所述三频微波带通滤波器采用两组不同的阶梯 阻抗谐振器，在滤波器的阶梯阻抗谐振器(1)和阶梯阻抗谐振器(2)之间釆 用反平行耦合线形式，阶梯阻抗谐振器(3)和阶梯阻抗谐振器(4)之间采用 端耦合形式，输入和输出同时釆用间隙耦合形式。阶梯阻抗谐振器(1)和阶梯 阻抗谐振器(2)为长阶梯阻抗谐振器，阶梯阻抗谐振器(3)和阶梯阻抗谐振 器(4)为短阶梯阻抗谐振器。利用长阶梯阻抗谐振器耦合形成滤波器的第一和 第三通带，短阶梯阻抗谐振器的耦合形成滤波器的第二通带。利用不同的谐振器形成滤波器的三个通带，采用的耦合形式可以对滤波器 的带宽实现有效控制。如图1所示为反向平行耦合线结构图，反平行耦合线结构由阶梯阻抗谐振 器(1)和阶梯阻抗谐振器(2)构成，其重叠长度为(6);由于阶梯阻抗谐振 器(1)和阶梯阻抗谐振器(2)具有双频特性，因此具有两个谐振频率，形成 滤波器的第一和第三频段。如图2所示为间隙耦合的输入/输出结构图，间隙耦合的输入和输出耦合结 构由变细的传输线构成，其与阶梯阻抗谐振器(1)或(2)的距离为(8),重 叠长度为(7)。如图3所示为本专利技术三频段微波带通滤波器的布局示意图，本专利技术采用由 反向平行耦合线结构与间隙耦合输入/输出结构组合而成的三频微波带通滤波 器。信号从输入端口 (ll)输入，由间隙耦合结构分别输入到由阶梯阻抗谐振 器(1)与阶梯阻抗谐振器(2)组成的反向平行耦合线结构和由阶梯阻抗谐振 器(3)与阶梯阻抗谐振器(4)组成的间隙耦合结构，然后再通过间隙耦合结 构耦合到输出端口 (12)。由于釆用阶梯阻抗谐振器(1)和(2)为长阶梯阻抗谐振器，形成了滤波器的第一和第三频段，谐振器间的距离(5)和重叠长度(6)的改变可以控制 谐振器间的耦合在两个频段的强度；增加(5)或者(6)可以使两个频段带宽 增加；距离(5)的取值范围为0. 1咖-0.8咖，重叠长度(6)的取值范围为3.2 mm-9. 4mm,第一和第三通带相对带宽的典型值分别为7. 5%和3%。采用阶梯阻抗 谐振器(3)和(4)为短阶梯阻抗谐振器，形成滤波器的第二频段，滤波器的 带宽也可以通过改变谐振器之间的间隙宽度来控制，相对带宽的典型值为4%。 反向平行耦合结构在滤波器的阻带产生的传输零点，改善了滤波器的阻带特性。 传输零点的位置由重叠长度(6)控制；输入和输出都釆用间隙耦合的形式，改 变输入输出传输线与阶梯阻抗谐振器(1)或(2)的重叠长度(7)和之间距离 (8),可以调节第一和第三两个频带的品质因数，(7)和(8)的取值范围分别 是2 mm-8 mm和0. 1咖-O. 4 rran;改变输入输出传输线与阶梯阻抗谐振器(3 )或 (4)间的距离(9),可以改变第二频段的品质因数，(9)越小，外部品质因数 越小，(9)的取值范围为0. limn-0. 4咖，(10 )的取值范围是0, 1咖-0. 3咖。本专利技术与现有技术相比的有益效果是本专利技术在不增加电路面积和加工复 杂度的前提下，釆用阶梯阻抗谐振器可以实现对滤波器通带位置的控制；釆用 间隙耦合结构的滤波器可以实现对滤波器带宽的控制；采用反向平行耦合线结 构可以在该滤波器的阻带形成传输零点，无需引入交叉耦合，有效地改善滤波 器的阻带特性；本专利技术设计紧凑，易于集成，电路加工方便。本专利技术可用于微波通信系统实现多频段共用。 附图说明图l是反向平行耦合线结构图2是釆用间隙耦合的输入/输出结构图3是三频段微波带通滤波器的布局示意图；图中(1)为阶梯阻抗谐振器；(2)为阶梯阻抗谐振器；(3)为阶梯阻抗 谐振器；(4)为阶梯阻抗谐振器；(5)为谐振器1， 2间距；(6)为谐振器1， 2 重叠长度；(7)为输入或输出与谐振器1或2的重叠长度；(8)为输入或输出传 输线与谐振器1或2的间隙宽度；(9)输入或输出传输线与谐振器3或4的间隙宽 度；(10)为谐振器3与谐振器4的间距；(ll)为输入传输线；(12)为输出传输具体实施例方式本实施例的三频微波带通滤波器，釆用反向平行耦合线结构和间隙耦合输 入输出结构组合成的结构，如附图3所示。本实施例阶梯阻抗谐振器(1)和阶 梯阻抗谐振器(2)为长阶梯阻抗谐振器，阶梯阻抗谐振器(3)和阶梯阻抗谐 振器(4)为短阶梯阻抗谐振器。阶梯阻抗谐振器(1)和(2)间的距离(5) 为0. 25咖，其重叠长度(6 )为5. 6咖；输入输出传输线(11)或(l2 )与谐振 器(1 )或(2 )的重叠长度(7 )为7. 7 mm,距离(8 )为0. 2 mm;输入输出传输 线(11)或(12)与阶梯阻抗谐振器(3)或(4)间的距离(9)为0.25鹏； 阶梯阻抗谐振器(3)与(4)之间的距离(10)为0. 15nim。信号由输入传输线(11)端口输入，由间隙耦合结构分别输入到反向平行 耦合结构合端耦合谐振器结构，然后又通过间隙耦合结构耦合到输出传输线 (12)端口。本专利技术实施例经检测，实施例三频微波带通滤波器的第一，第二和第三个频段的 品质因数分别是6、 15和11.2。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种三频微波带通滤波器，由阶梯阻抗谐振器组成，其特征在于，所述三频微波带通滤波器采用两组不同的阶梯阻抗谐振器，在滤波器的阶梯阻抗谐振器（１）和阶梯阻抗谐振器（２）之间采用反平行耦合线形式，阶梯阻抗谐振器（３）和阶梯阻抗谐振器（４）之间采用端耦合形式，输入和输出同时采用间隙耦合形式；　　　　利用长阶梯阻抗谐振器耦合形成滤波器的第一和第三通带，短阶梯阻抗谐振器的耦合形成滤波器的第二通带；　　　　利用不同的谐振器形成滤波器的三个通带，采用的耦合形式可以对滤波器的带宽实现有效控制。

【技术特征摘要】
1、一种三频微波带通滤波器，由阶梯阻抗谐振器组成，其特征在于，所述三频微波带通滤波器采用两组不同的阶梯阻抗谐振器，在滤波器的阶梯阻抗谐振器(1)和阶梯阻抗谐振器(2)之间采用反平行耦合线形式，阶梯阻抗谐振器(3)和阶梯阻抗谐振器(4)之间采用端耦合形式，输入和输出同时采用间隙耦合形式；利用长阶梯阻抗谐振器耦合形成滤波器的第一和第三通带，短阶梯阻抗谐振器的耦合形成滤波器的第二通带；利用不同的谐振器形成滤波器的三个通带，采用的耦合形式可以对滤波器的带宽实现有效控制。2、 根据权利要求l所述的一种三频微波带通滤波器，其特征在于，所述阶 梯阻抗谐振器(1)和阶梯阻抗谐振器(2)为长阶梯阻抗谐振器，阶梯阻抗谐 振器(3)和阶梯阻抗谐振器(4)为...

【专利技术属性】
技术研发人员：官雪辉，王杉，
申请(专利权)人：华东交通大学，
类型：发明
国别省市：36[中国|江西]