小型化双模双频微带滤波器制造技术

本发明专利技术公开了一种小型化双模双频微带滤波器，包括正面部分的金属微带线、反面部分的金属镀层和中间层的介质板。金属微带线由双模滤波微带线和两个输入输出耦合臂形成耦合微带线结构，双模滤波微带线具有三段平行的具有阶梯阻抗的开路枝节，使双模滤波微带线形成山字形微带线结构，两个输入输出耦合臂分别与双模滤波微带线的外侧的两段开路枝节耦合，两个输入输出耦合臂分别与两个输入输出接口电性连接。这种滤波器两个通带内分别都具有两个传输极点，两个通带之间有多个传输零点使得两个通带具有陡峭的边带特性，通带之间的隔离效果好，可以实现对传输零点的独立控制，结构简单，体积小，容易加工。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种通信
的滤波器，具体涉及一种具有可调传输零点、具有双模双频微带结构、紧凑型、并具有网络干扰信号抑制功能的平面滤波器。
技术介绍
当今世界，全球通信行业技术不断革新进步，用户需求与日俱增，人们对无线通信的要求也越来越高，不断地提出新的要求。例如，在某一频段上传输的数据量能够增加，通信质量能够更好，无线终端能够更小巧，功率损耗能够更少……这些要求无疑也对现在的射频前端系统提出了新的挑战，高性能、多功能、小型化的射频前端已为大势所趋。而射频前端中的滤波器，作为一个至关重要的元件，无疑促使着全球的科技工作者们对新时代背景下的滤波器的进行设计和研究。对于现代滤波器的研究，首先可以从以下几个发展趋势来进行分析1.更高频率的无线电磁波被开发使用当今通信频段不断被开发，可用频段率资源越来越少，由于高频率的电磁波能传输更多的信息量，比如 WiFi (5. 725-5. 825GHz (ISM/UNII))、Wi_Max (2-1 IGHz),UffB 超宽带通信 (3. 1-10. 6GHz)以及60GHZ短距离保密通信等。相比以往的许多无线通信，例如收音机等，由于工作频率较低，滤波器只需要采用集总元件就能很好地实现功能。但是现在的很多通信都处于较高的频段，用集总元件无法实现，必须使用分布元件，例如微带线，带状线、同轴线等波导介质。2.不同制式的通信标准需要兼容在移动通信领域中，从GSM到现在的各种3G标准WCDMA、CDMA2000、TDSCDMA，各种通信标准所使用的频段是不同的，例如GSM工作中心频率点为0. 9GHz和1. 8GHz。对于WCDMA， 工作频段为上行1940 1955MHz,下行2130 2145MHz。在无线局域网通信中，WLAN协议也有多种协议，如IEEE 802. a/b/g/n等协议，其主要工作频段大约位于2. 4GHz，5. 2GHz 和5. 8GHz。而对于不同的国家或地区，对于某些通信标准所工作的频段也存在着不同，所以不同通信标准能否互相兼容，不同频段的通信能否在一台无线终端中实现也成为时下热门的课题。面对多种通信标准的不同，以及新一代通信技术需要与上一代通信技术进行较好的兼容，于是现在越来越多的研究转向了多频带射频前端器件。传统的滤波器只是工作在一个频段中，根据现在的通信趋势，多频带滤波器可以同时通过两个或两个以上的频段，这样就可以保证通信系统能够在多个频段下共同工作，但传统的多频带滤波器的尺寸较大， 各个通带之间的隔离特性不理想，传输零点数名有限，传输零点与带宽不能相互独立控制， 成本较高，不能满足无线通信系统对滤波器小型化的要求。传统的平坦型滤波器和切比雪夫滤波器通过多个谐振器级联而成的多阶滤波器也能使滤波器具有较为陡峭的过渡带和边带，但这些滤波器存在体积较大、带内损耗较大的不足。3.射频前端所占据的体积越来越小就从10年来看，通信行业与其他电子制造业一样飞速发展，所有的终端几乎都处于不断被小型化设计的趋势中。手机越来越小，无线网卡越来越集成，天线也从外置到内置，许多电子器件设计也从立体到平面，从这些现象来看为了能集成更多不同种类的器件，滤波器的小型化也必定是一大趋势。对于现在的小型化设计来说，用微带线来做传输波导是不错的选择，首先，平面结构使得微带线结构的滤波器容易制造和加工。其次，微带线的介质板相对其他介质来说价格便宜，利于市场化。最后，微带结构更利于集成至MMIC电路板中，更适合小型化的设计。 微带线的这些优势也使得近些年来更多的研究偏向了以微带线为传输介质的滤波器设计。 但目前的多频滤波器的功能还不够理想，不能满足各种不同领域对高品质、高性能滤波器的大量需求。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的不足并提供一种小型化双模双频微带滤波器， 这种滤波器两个通带内分别都具有两个传输极点，两个通带之间有多个传输零点使得两个通带具有陡峭的边带特性，通带之间的隔离效果好，可以实现对传输零点的独立控制。这种滤波器结构简单，体积小，容易加工。为达到上述专利技术目的，本专利技术的构思是1.利用奇偶模理论，阶跃阻抗谐振器结构理论，提供一种小型化双模双频微带滤波器， 奇模与偶模的谐振模式同时形成于不同的通带内。2.为了不在占用太多空间的基础上实现两个通带都具备两阶的特性，一个被弯折成U型的半波长谐振器被加在双模滤波器的底部，强化通带内双模两阶的特性，并通过源与负载的耦合，额外产生了传输零点，增强了通带之间的隔离。3.为了能够调节通带外的传输零点，以便能够更好地抑制某个频带的信号，一条耦合线被夹在双模滤波器和半波长滤波器之间，通过简单地改变该耦合线的长度，就能在不破坏原本特性的基础上对某个传输零点进行调节。4.本专利技术根据介质基板的介电常数&，选用合适的介质基板的厚度。5.加工后的电路板为一层，其反面是金属镀层，正面为该双频微带滤波器的结构。根据上述专利技术构思，本专利技术采用下述技术方案一种小型化双模双频微带滤波器，包括正面部分的金属微带线、反面部分的金属镀层和中间层的介质板。金属微带线由双模滤波微带线和两个输入输出耦合臂形成耦合微带线结构，双模滤波微带线具有三段平行的具有阶梯阻抗的开路枝节，各段开路枝节具有分别的开放端和共同的连接端，各段开路枝节共同的连接端形成双模滤波微带线的平直底部， 其中位于外侧的两段开路枝节形成双模滤波微带线的左右两个下角，使双模滤波微带线形成山字形微带线结构，两个输入输出耦合臂对称设置于双模滤波微带线的两侧，两个输入输出耦合臂分别与双模滤波微带线的外侧的两段开路枝节耦合，两个输入输出耦合臂分别与两个输入输出接口电性连接。作为本专利技术的改进，一个弯成U形的半波长均勻阻抗微带线被加设于双模滤波微带线的底部。作为本专利技术的进一步改进，输入输出耦合臂的自由端弯成L形，两个输入输出耦合臂分别包绕双模滤波微带线的左右两个下角，两个输入输出耦合臂的自由端部之间在双模滤波微带线的底部外侧形成间隙。作为本专利技术的更进一步改进，一段均勻阻抗耦合线被加载于双模滤波微带线的底部和半波长均勻阻抗微带线之间，半波长均勻阻抗微带线的长度可调。本专利技术的上述双模滤波微带线的三段开路枝节的宽度具有阶梯变化，各个开路枝节的宽度从其开放端向共同连接端逐渐变窄，并形成阶梯形。本专利技术与现有技术相比较，具有如下显而易见的突出实质性特点和显著优点1.本专利技术滤波器结构是由一个带变阻抗枝节的慢波滤波器组成，仅使用一个这样的双模微带线来构成一个双阶双频的微带滤波器，与传统的多阶滤波器相比，体积更小。2.本专利技术通过加强型结构的源于负载的耦合，大大改善了两个通带之间的阻带性能，并且可以实现对一个传输零点的频率位置的独立调节。3.本专利技术微带滤波器的尺寸达到非常的小型化，因为使用到了双模微带线以及折合的半波长微带线，相比传统的双阶双频滤波器节省了很大的空间，与传统的双频滤波器相比，新型滤波器拥有非常紧凑的结构，比通过谐振器耦合实现双阶双频的滤波器要节省近一半的空间，并且性能上也有很大提高。4.两个通带之间的隔绝被大大提高，其中2个传输零点都非常靠近通带，边带更为陡峭。5.本微带滤波器结构的馈线方式采用的是直接接入方式，直接接入法是用特性阻抗为50欧姆的微带线直接接到滤波器的两个端口上。6.具有良好的本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．　一种小型化双模双频微带滤波器，包括正面部分的金属微带线、反面部分的金属镀层（８）和中间层的介质板（７），其特征在于：所述金属微带线由双模滤波微带线（３）和两个输入输出耦合臂（２、６）形成耦合微带线结构，所述双模滤波微带线（３）具有三段平行的具有阶梯阻抗的开路枝节，所述各段开路枝节具有分别的开放端和共同的连接端，所述各段开路枝节共同的连接端形成所述双模滤波微带线（３）的平直底部，其中位于外侧的两段开路枝节形成所述双模滤波微带线（３）的左右两个下角，使所述双模滤波微带线（３）形成山字形微带线结构，所述两个输入输出耦合臂（２、６）对称设置于所述双模滤波微带线（３）的两侧，所述两个输入输出耦合臂（２、６）分别与所述双模滤波微带线（３）的外侧的两段开路枝节耦合，所述两个输入输出耦合臂（２、６）分别与两个输入输出接口（１、５）电性连接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：杨在峰，马哲旺，张鲁红，庄佳麟，熊晗，
申请(专利权)人：上海大学，
类型：发明
国别省市：31