專利名稱：小型化窄帶帶通濾波器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種在通信系統(tǒng)中使用的濾波器，尤其涉及一種小型化窄帶帶通濾波 器。
背景技術(shù)：
隨著雷達(dá)、精確制導(dǎo)、遙感和無線電通信行業(yè)的迅猛發(fā)展，對(duì)小型化、高性能的窄 帶帶通濾波器的需要變得越來越迫切。在各種諧振電路結(jié)構(gòu)中，微帶開路環(huán)諧振結(jié)構(gòu)以其 體積小、成本低等優(yōu)點(diǎn)，得到廣泛的應(yīng)用。 J. S. Hong禾卩M.J.Lancaster 二位作者于1996年在《IEEE Transactions onMicrowave Theory and Techniques》期刊提出了 一種微帶開路環(huán)諧振結(jié)構(gòu)濾波器 (J. S. Hong and M. J丄ancaster， couplings of microstrip square open-loopresonators for cross—coupled planar microwave filters,IEEE Transactions onMicrowave Theory and Techniques, vol. 44， 1996，卯2099-2109)，該濾波器存在體積大、相鄰?fù)◣Щ_等問 題，這與衛(wèi)星通信、移動(dòng)通信應(yīng)用中的器件小型化、高可靠性要求是不符合的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提出一種進(jìn)一步減小尺寸、改善性能的小型化窄帶 帶通濾波器，該濾波器采用添加梳狀支路的方式提高濾波器性能。
本發(fā)明采用如下的技術(shù)方案 本發(fā)明的小型化窄帶帶通濾波器，包括微帶線方形開路環(huán)、兩個(gè)梳狀支路和兩個(gè) 輸入輸出L型微帶線饋電裝置，兩個(gè)所述梳狀支路背靠背平行放置，呈對(duì)稱結(jié)構(gòu)，與所述微 帶線開路環(huán)的開路端垂直連接，每個(gè)所述梳狀支路均有四個(gè)梳齒，所述梳齒尺寸相同，梳齒 間隙參數(shù)相同，兩個(gè)所述梳狀支路位于所述濾波器微帶線方形開路環(huán)內(nèi)，所述L型微帶線 饋電裝置通過空隙與微帶線方形開路環(huán)進(jìn)行耦合。 本發(fā)明的有益效果是，濾波器在微帶線方形開路環(huán)諧振器構(gòu)造基礎(chǔ)上添加背靠背 對(duì)稱梳狀支路，增大等效電容值，降低基頻帶通頻帶，有效抑制第一帶通頻帶的干擾，相同 頻率下，比傳統(tǒng)開路環(huán)濾波器尺寸減小40. 8% 。


下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說明。
圖1是微帶線方形開路環(huán)窄帶帶通濾波器的整體結(jié)構(gòu)示意圖。 圖2是本發(fā)明提出的濾波器的反射散射參數(shù)、透射散射參數(shù)隨頻率變化的仿真與 測(cè)試圖。 圖3是本發(fā)明提出的濾波器在包含基頻帶和第一干擾頻帶在內(nèi)的透射散射參數(shù) 隨頻率變化的仿真與測(cè)試圖。 圖1中10-微帶線方形開路環(huán)窄帶帶通濾波器，20-基板，ll-L型輸入耦合饋電微帶線，111-L型輸入耦合饋電微帶線11的短邊，112-L型輸入耦合饋電微帶線11的長(zhǎng)邊，12-微帶線方形開路環(huán)，121-微帶線方形開路環(huán)12的底部開路左邊，122-微帶線方形開路環(huán)12的底部開路右邊，123-微帶線方形開路環(huán)12的左邊，124-微帶線方形開路環(huán)12的上邊，125-微帶線方形開路環(huán)12的右邊，15-L型輸出耦合饋電微帶線，151-L型輸出耦合饋電微帶線15的短邊，152-L型輸出耦合饋電微帶線15的長(zhǎng)邊，13-左側(cè)梳狀支路，131-左側(cè)梳狀支路13的梳柄，14-右側(cè)梳狀支路，141-右側(cè)梳狀支路14的第一個(gè)梳齒，143-右側(cè)梳狀支路14的第二個(gè)梳齒，144-右側(cè)梳狀支路14的第三個(gè)梳齒，145-右側(cè)梳狀支路14的第四個(gè)梳齒，142-右側(cè)梳狀支路14的梳柄。
具體實(shí)施例方式
圖1為本發(fā)明提出的微帶線方形開路環(huán)窄帶帶通濾波器10的整體結(jié)構(gòu)示意圖，該濾波器設(shè)置于基板20上，包括L型輸入耦合饋電微帶線11 、 L型輸出耦合饋電微帶線15 、微帶線方形開路環(huán)12、左側(cè)梳狀支路13和右側(cè)梳狀支路14，整體以微帶線方形開路環(huán)12的縱向中軸線為基準(zhǔn)呈左右對(duì)稱。 L型輸入耦合饋電微帶線11包括短邊111和長(zhǎng)邊112。短邊111水平放置，左側(cè)接50歐姆匹配阻抗信號(hào)輸入端。長(zhǎng)邊112豎直放置，與微帶線方形開路環(huán)12的左邊123
親合o L型輸出耦合饋電微帶線15包括短邊151和長(zhǎng)邊152。短邊151水平放置，右側(cè)接50歐姆匹配阻抗輸出信號(hào)端。長(zhǎng)邊152豎直放置，與微帶線方形開路環(huán)12的右邊125
親合o 微帶線方形開路環(huán)12包括底部開路左邊121、底部開路右邊122、左邊123、上邊124、右邊125。底部開路左邊121、底部開路右邊122、上邊124呈水平放置，左邊123、右邊125呈豎直放置。底部開路左邊121的右開路端垂直放置左側(cè)梳狀支路13，底部開路右邊122的左開路端垂直放置右側(cè)梳狀支路14，左邊123與L型輸入耦合饋電微帶線11的長(zhǎng)邊112耦合，右邊125與L型輸出耦合饋電微帶線15的長(zhǎng)邊152耦合。需要注意的是底部開路左邊121、底部開路右邊122的底邊線與L型輸入耦合饋電微帶線11的短邊111的上邊線、L型輸出耦合饋電微帶線15的短邊151的上邊線水平對(duì)齊。 左側(cè)梳狀支路13與右側(cè)梳狀支路14背靠背對(duì)稱放置，結(jié)構(gòu)尺寸相同，左梳狀支路13、右梳狀支路14位于微帶線方形開路環(huán)內(nèi)。左側(cè)梳狀支路13的梳柄131，右側(cè)梳狀支路14的梳柄142呈豎直放置。以右側(cè)梳狀支路14為例說明，右側(cè)梳狀支路14包括梳柄142，四個(gè)尺寸相同、中間空隙相同的水平向外梳齒141 、 143、 144、 145。梳柄142與微帶線方形開路環(huán)12的底部開路右邊122的左開路端垂直對(duì)齊。左側(cè)梳狀支路13的梳柄131與微帶線方形開路環(huán)12的底部開路左邊121的右開路端垂直對(duì)齊。 信號(hào)從L型輸入耦合饋電微帶線11的短邊111左端輸入，通過長(zhǎng)邊112與微帶線方形開路環(huán)12的左邊123耦合進(jìn)入微帶線方形開路環(huán)12，梳狀支路13，梳狀支路14，然后，通過微帶線方形開路環(huán)12的右邊125與L型輸出耦合饋電微帶線15的長(zhǎng)邊152耦合，信號(hào)最終傳送到L型輸出耦合饋電微帶線15的短邊151的右端輸出口 。
本發(fā)明的一個(gè)較佳實(shí)施例為工作在微波段的微帶線方形開路環(huán)窄帶帶通濾波器，該濾波器的中心工作頻率為1. 06GHz?；?0的介電常數(shù)為6. 15，厚度為0. 64mm，正切損耗為0. 0028，下面分別介紹各部分的結(jié)構(gòu)參數(shù)。 因該窄帶帶通濾波器的整體結(jié)構(gòu)是以微帶線方形開路環(huán)12的縱向中軸線為基準(zhǔn)呈左右對(duì)稱的，以L型輸入耦合饋電微帶線11為例介紹L型輸入耦合饋電微帶線11、 L型輸出耦合饋電微帶線15。 L型輸入耦合饋電微帶線11的線寬為O. 93mm，短邊lll底側(cè)長(zhǎng)度為5. Omm，長(zhǎng)邊112左側(cè)長(zhǎng)度為9. 16mm。 L型輸入耦合饋電微帶線11的長(zhǎng)邊112與微帶線方形開路環(huán)12的左邊123的空隙為0. lmm，L型輸出耦合饋電微帶線15的長(zhǎng)邊152與微帶線方形開路環(huán)12的右邊125的空隙為0. lmm。 微帶線方形開路環(huán)12的線寬為lmm，左邊123、上邊124、右邊125的外邊長(zhǎng)為llmm，底部開路左邊121與底部開路右邊122的中間空隙寬度為0. 5mm。
左梳狀支路13與微帶線方形開路環(huán)12的底部開路左邊121的開路斷口處對(duì)齊且垂直，右梳狀支路14與微帶線方形開路環(huán)12的底部開路右邊122的開路斷口處對(duì)齊且垂直。左梳狀支路13與右梳狀支路14以微帶線方形開路環(huán)12的縱向中軸線為基準(zhǔn)呈左右對(duì)稱，尺寸相同，左梳狀支路13、右梳狀支路14位于微帶線方形開路環(huán)內(nèi)，以右梳狀支路14為例說明。右梳狀支路14的第一梳齒141、第二梳齒143、第三梳齒144、第四梳齒145、梳柄142線寬均為lmm，第一梳齒141與第二梳齒143之間的空隙為lmm，第二梳齒143與第三梳齒144之間的空隙為lmm，第三梳齒144與第四梳齒145之間的空隙為lmm，梳齒141從右邊開路端到梳柄142的左邊線長(zhǎng)度為3. lmm，梳齒141與微帶線方形開路環(huán)12的底部開路右邊122的中間空隙為lmm。右梳狀支路14的梳柄142與左梳狀支路13的梳柄131之間的空隙為0. 5mm。 圖2是本發(fā)明提出的濾波器反射散射參數(shù)、透射散射參數(shù)隨頻率變化的仿真與測(cè)試圖。由圖2可知，本發(fā)明實(shí)施方式中小型化窄帶帶通濾波器具有良好的濾波效果，從曲線S21|可觀察到，測(cè)試通帶頻段與衰減頻段之間形成陡的"過度坡"，與仿真通帶頻段與衰減頻段之間形成的"過度坡"相似，在通帶頻率范圍內(nèi)的信號(hào)反射損耗絕對(duì)值大于io，而在通帶頻段外，信號(hào)反射損耗絕對(duì)值小于10。由此說明小型化窄帶帶通濾波器在所選頻帶內(nèi)具有良好的濾波效果。 圖3是本發(fā)明提出的濾波器在包含基頻帶和第一干擾頻帶在內(nèi)的透射散射參數(shù)隨頻率變化的仿真與測(cè)試圖。由圖3可觀察到，兩個(gè)相鄰?fù)◣Чぷ黝l段的中心頻率分別為1. 06GHz和3. 67GHz，由此說明本發(fā)明實(shí)施方式中小型化窄帶帶通濾波器具有良好的抗干擾效果。
權(quán)利要求
一種小型化窄帶帶通濾波器，包括微帶線方形開路環(huán)、兩個(gè)輸入輸出L型微帶線饋電裝置，所述L型微帶線饋電裝置通過空隙與微帶線方形開路環(huán)進(jìn)行耦合，其特征在于它還包括兩個(gè)梳狀支路，兩個(gè)所述梳狀支路背靠背平行放置，呈對(duì)稱結(jié)構(gòu)，與所述微帶線開路環(huán)的開路端垂直連接，每個(gè)所述梳狀支路均有四個(gè)梳齒，所述梳齒尺寸相同，梳齒間隙參數(shù)相同，兩個(gè)所述梳狀支路位于所述濾波器微帶線方形開路環(huán)內(nèi)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用于通信系統(tǒng)的小型化窄帶帶通濾波器，包括微帶線方形開路環(huán)、兩個(gè)梳狀支路和兩個(gè)輸入輸出L型微帶線饋電裝置，兩個(gè)梳狀支路背靠背平行放置，呈對(duì)稱結(jié)構(gòu)，與微帶線開路環(huán)的開路端垂直連接，每個(gè)梳狀支路均有四個(gè)梳齒，梳齒尺寸相同，梳齒間隙參數(shù)相同，兩個(gè)梳狀支路位于濾波器微帶線方形開路環(huán)內(nèi)，L型微帶線饋電裝置通過空隙與微帶線方形開路環(huán)進(jìn)行耦合。本發(fā)明的小型化窄帶帶通濾波器具有體積小、成本低、易加工制造，降低帶通頻帶，有效抑制第一帶通干擾的特點(diǎn)。
文檔編號(hào)H01P7/08GK101771182SQ20101910204
公開日2010年7月7日 申請(qǐng)日期2010年2月9日 優(yōu)先權(quán)日2010年2月9日
發(fā)明者馮立營(yíng), 王利強(qiáng), 鄭宏興, 馬興兵 申請(qǐng)人:天津工程師范學(xué)院