一种小型化大双频比宽带微波微带带通滤波器制造技术

本发明专利技术涉及一种小型化大双频比宽带微波微带带通滤波器，其特征在于：在开路枝节线的一端连接于高阻线的中心，高阻线的两端分别连接一根短路枝节线；高阻线上对称中心连接两个外阶梯阻抗线和两个内阶梯阻抗线，两个内阶梯阻抗线连接于高阻线上位于的开路枝节线的一侧，两个外阶梯阻抗线和两个内阶梯阻抗线对称于开路枝节线；两根短路枝节线上分别通过50欧姆馈线连接SMA连接头；所述短路枝节线的端头设有接地孔。本发明专利技术具有以下优点：滤波器的尺寸小，双频宽带通带，且通带间隔离度高、双频比大。本发明专利技术加工精度要求低，实现简单，造价便宜，生产方便。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于滤波器，尤其涉及一种小型化大双频比宽带微波微带带通滤波器。
技术介绍
微波滤波器是微波
中最常用的元件之一，用于以较低的损耗传输有用信号并在阻带衰减不需要的杂波信号及噪音等。现代的双模或多模通信系统能够容纳多个通信模式如GSM，GPS，WLAN...。此外，高数据率通信系统需要宽通带元件来实现。双频宽带滤波器应用于这样的系统，可显著提高该系统射频前端的性能。微带双频滤波器由于体积小、重量轻、平面化以及易于集成等优点，因此应用广泛。阶梯阻抗谐振器是设计微带双频滤波器的一种常用结构，其利用易于调节的基波谐振极点以及第二次谐波谐振极点可实现双频滤波器的第一通带和第二通带。然后，在实现大双频比双频滤波器时，其往往需要额外的阻抗匹配网络用来获得所需的耦合系数和外部品质因数，这会增加滤波器的电路尺寸。多模谐振器法是设计双频滤波器的另外一种常用方法，基于这种方法的滤波器的电路尺寸相当紧凑。但是，传统的多模谐振器双频滤波器很难同时获得高通带间隔离度、宽通带带宽以及宽阻带特性。有些基于多模谐振器的双频滤波器甚至不具有隔直功能。因此，能同时实现小型化、大双频比、高隔离度、宽通带与宽阻带等性能的微波微带带通滤波器并不多见。
技术实现思路
要解决的技术问题为了避免现有技术的不足之处，本专利技术提出一种小型化大双频比宽带微波微带带通滤波器，是适用于高数据率双模或多模通信系统射频前端的小型化大双频比宽带微波微带带通滤波器。技术方案一种小型化大双频比宽带微波微带带通滤波器，其特征在于包括SMA连接头2、50欧姆馈线4、短路枝节线5、高阻线6、开路枝节线7、外阶梯阻抗线8和内阶梯阻抗线9 ;在开路枝节线7的一端连接于高阻线6的中心，高阻线6的两端分别连接一根短路枝节线5 ；高阻线6上对称中心连接两个外阶梯阻抗线8和两个内阶梯阻抗线9，两个内阶梯阻抗线9连接于高阻线6上位于的开路枝节线7的一侧，两个外阶梯阻抗线8和两个内阶梯阻抗线9对称于开路枝节线7 ;两根短路枝节线5上分别通过50欧姆馈线4连接SMA连接头2 ;所述短路枝节线5的端头设有接地孔10。所述SMA连接头2、50欧姆馈线4、短路枝节线5、高阻线6、开路枝节线7、外阶梯阻抗线8和内阶梯阻抗线9固定在介质基板(3)上。所述短路枝节线5与高阻线6的长度和与滤波器的工作频率成反比。所述外阶梯阻抗线8由高阻抗部分和低阻抗部分组成，外阶梯阻抗线8的高低阻抗部分长度和与外阶梯阻抗线8引入的传输零点的频率成反比。所述内阶梯阻抗线9由高阻抗部分和低阻抗部分组成，内阶梯阻抗线9的高阻抗部分和低阻抗部分的长度与内阶梯阻抗线9引入的传输零点的频率成反比。所述外阶梯阻抗线8的低阻抗部分为等于高阻线6长度的一半。所述内阶梯阻抗线9的低阻抗部分长度设置为高阻线6长度的四分之一。有益效果本专利技术提出的一种小型化大双频比宽带微波微带带通滤波器，具有以下优点:滤波器的尺寸小，双频宽带通带，且通带间隔离度高、双频比大。本专利技术加工精度要求低，实现简单，造价便宜，生产方便。本专利技术与现有技术相比，其优点与有益效果是:1、双频滤波器的第一个通带可实现大于50%的相对带宽，第二个通带可实现大于15%的相对带宽；2、双频滤波器的双频比可达到3.6 ；3，双频滤波器的两个通带过渡带陡峭，通带间的隔离度优于20dB，20dB抑制度的阻带宽；4、整个滤波器的尺寸小、插入损耗小。附图说明图1:本专利技术的小型化大双频比宽带微波微带带通滤波器结构示意图；图2:是实施例的典型频率响应；1-金属腔体，2-SMA连接头，3_介质基板，4-50欧姆馈线，5_短路枝节线，6-高阻线，7-开路枝节线，8-外阶梯阻抗线，9-内阶梯阻抗线，10-接地过孔，Al、A2-外阶梯阻抗线8与高阻线6的连接点，B1、B2-短路枝节线与的50欧姆馈线的连接点，Cl、C2-内阶梯阻抗线9与高阻线6的连接点。具体实施例方式现结合实施例、附图对本专利技术作进一步描述:参照附图，金属腔体I是为介质基板3提供安装载体。因为标准的射频前端系统特征阻抗是50欧姆，因此本专利技术采用50欧姆馈线4连接在由短路枝节线5与高阻线6组成的接地阶梯阻抗谐振器上作为本专利技术提出结构的输入输出端口。一般来说，为了获得所需的滤波器外部品质因数，50欧姆馈线4是连接在短路枝节线5上B1、B2点的。改变B1、B2点的位置，可以调节滤波器外部品质因数。SMA连接头2上的探针与50欧姆馈线4直接接触，信号从金属腔体上的其中一个SMA连接头2输入，从金属腔体上的另一个SMA连接头输出。信号在介质基板上表面的电路层中进行准TEM模传输。由短路枝节线5与高阻线6组成的接地阶梯阻抗谐振器是本专利技术提出结构的主谐振器，其通过接地过孔10与介质基板下表面接地金属相连。在双频滤波器设计时，双频滤波器的工作频率主要由该阶梯阻抗谐振器的长度和决定。一般来说，短路枝节线5与高阻线6的长度和越大，滤波器的工作频率越低。调节短路枝节线5与高阻线6的长度比和线宽比还可以进一步调节谐振模的相对频率位置，从而调节滤波器的相对带宽等。在实际设计中，为了获得紧凑的滤波器尺寸，短路枝节线5可被折叠起来。为激发更多的谐振模来支持双通带设计以及引入传输零点用于提高双频滤波器的通带隔离度和阻带抑制性能，本专利技术提出的结构还引入了一对外阶梯阻抗线8、一对内阶梯阻抗线9以及一个开路枝节线7。一对外阶梯阻抗线8位于短路枝节线5与高阻线6的连接点Al、A2处；一对内阶梯阻抗线9加载在高阻线6上；一个开路枝节线7位于高阻线6的正中央D处。这一对外阶梯阻抗线8和这一对内阶梯阻抗线9关于高阻线6的垂直中心线左右对称。从Al、A2与Cl、C2看进去都是先是外阶梯阻抗线8与内阶梯阻抗线9的高阻抗部分，然后是低阻抗部分。当从Al、A2点看进去的外阶梯阻抗线8的单端口输入阻抗等于零时，外阶梯阻抗线8就可为本专利技术提出的结构提供一个传输零点。该传输零点的频率位置主要由外阶梯阻抗线8的高低阻抗部分长度和确定，外阶梯阻抗线8的高低阻抗部分长度和越大，该由外阶梯阻抗线8引入的传输零点的频率越低，反之越高。调节外阶梯阻抗线8的高低阻抗部分的长度比和线宽比可以调节本专利技术提出结构的谐振模，即调节滤波器的通带特性。一般来说，外阶梯阻抗线8的低阻抗部分可以设置为约等于高阻线6的一半，然后将外阶梯阻抗线8折叠以获得紧凑的滤波器尺寸。当从Cl、C2点看进去的内阶梯阻抗线9的单端口输入阻抗等于零时，内阶梯阻抗线9就可为本专利技术提出的结构提供另一个传输零点。该传输零点的频率位置主要也由内阶梯阻抗线9的高低阻抗部分长度和确定，内阶梯阻抗线9的高低阻抗部分长度和越大，该由内阶梯阻抗线9引入的传输零点的频率越低，反之越高。调节内阶梯阻抗线9的高低阻抗部分的长度比、线宽比以及Cl、C2的位置也可以调节本专利技术提出结构的谐振模，即调节滤波器的通带特性。为了获得紧凑的滤波器尺寸，内阶梯阻抗线9的低阻抗部分长度可以设置为约等于Cl、C2之间的高阻线6长度的一半，并将内阶梯阻抗线9折叠。当从D点看进去的开路枝节线7的单端口输入阻抗等于零时，开路枝节线7也可为本专利技术提出的结构提供一个传输零点。该传输零点的频率位置主要也由开路枝节线7的长度确定，长度越长，由开路枝节线7引入的传输零点的频率位置就越低，反而本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种小型化大双频比宽带微波微带带通滤波器，其特征在于包括SMA连接头(2)、50欧姆馈线(4)、短路枝节线(5)、高阻线(6)、开路枝节线(7)、外阶梯阻抗线(8)和内阶梯阻抗线(9)；在开路枝节线(7)的一端连接于高阻线(6)的中心，高阻线(6)的两端分别连接一根短路枝节线(5)；高阻线(6)上对称中心连接两个外阶梯阻抗线(8)和两个内阶梯阻抗线(9)，两个内阶梯阻抗线(9)连接于高阻线(6)上位于的开路枝节线(7)的一侧，两个外阶梯阻抗线(8)和两个内阶梯阻抗线(9)对称于开路枝节线(7)；两根短路枝节线(5)上分别通过50欧姆馈线(4)连接SMA连接头(2)；所述短路枝节线(5)的端头设有接地孔(10)。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：纪玉雪，许进，
申请(专利权)人：西安电子工程研究所，
类型：发明
国别省市：