專利名稱：基于微帶線結(jié)構(gòu)的叉指形微波雙頻帶通濾波器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及濾波器，尤其涉及一種基于微帶線結(jié)構(gòu)的叉指形微波雙頻帶通濾波器。
背景技術(shù)：
微波濾波器在無(wú)線通信及信號(hào)處理中起著及其重要的作用，它具有過(guò)濾使用頻率 的信號(hào)和抑制干擾信號(hào)的功用。隨著無(wú)線通信向更高頻段的發(fā)展，工作在高頻段的微波濾 波器在通信系統(tǒng)中顯得越來(lái)越重要的作用，性能良好的濾波器具有極低的插入損耗、優(yōu)異 的頻率選擇特性、能充分利用頻率資源，擴(kuò)充系統(tǒng)容量、很好地抑制帶外信號(hào)的干擾、改善 通信質(zhì)量。帶通濾波器是使由上邊頻和下邊頻確定的頻帶內(nèi)的信號(hào)通過(guò)，而對(duì)頻帶以外的 信號(hào)進(jìn)行抑制的重要功能器件。發(fā)射和接收信號(hào)的質(zhì)量主要由濾波器的特性決定。一般而 言，微波濾波器必須具備一定的帶寬和較高的濾波質(zhì)量。微帶帶通濾波器常采用的形式有平行耦合線型、梳妝線型、交指型等。不同形式的 濾波器存在著各自的缺陷。例如平行耦合線型微波濾波器由于各平行耦合節(jié)在一個(gè)方向上 級(jí)聯(lián)，故尺寸較大。梳妝線型微波濾波器需要通過(guò)孔接地，這樣在高頻情況下就會(huì)引入誤 差。交指型微波濾波器只考慮相鄰兩根微帶線之間的耦合關(guān)系而忽略了所有微帶諧陣線之 間的耦合，是一種簡(jiǎn)化近似的設(shè)計(jì)，這樣設(shè)計(jì)出的產(chǎn)品性能較差。為了有效利用有限的頻譜 資源，提高通信質(zhì)量，研制小型化、輕量化、高性能的微波濾波器成為一項(xiàng)緊迫的任務(wù)。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種基于微帶線結(jié)構(gòu)的叉指形微 波雙頻帶通濾波器。基于微帶線結(jié)構(gòu)的叉指形微波雙頻帶通濾波器包括信號(hào)輸入端、信號(hào)輸出端、第 一均勻傳輸線單元，第一叉指形耦合結(jié)構(gòu)、第二叉指形耦合結(jié)構(gòu)、第一叉指電容單元、第一 短截線單元、第二叉指電容單元、第一補(bǔ)償傳輸線單元、第二均勻傳輸線單元、基體和第二 補(bǔ)償傳輸線單元；基體上依次設(shè)有第一均勻傳輸線單元、第一叉指形耦合結(jié)構(gòu)、補(bǔ)償傳輸 線單元、第二叉指形耦合結(jié)構(gòu)、第二均勻傳輸線單元，第一叉指形耦合結(jié)構(gòu)或第二叉指形耦 合結(jié)構(gòu)均包括第一叉指電容單元、第一短截線單元、第二叉指電容單元、第二補(bǔ)償傳輸線單 元，第一短截線單元的兩端連接兩個(gè)第二補(bǔ)償傳輸線單元，第一短截線單元中間兩側(cè)分別 設(shè)有第一叉指電容單元和第二叉指電容單元，信號(hào)輸入端通過(guò)第一均勻傳輸線單元與第一 叉指形耦合結(jié)構(gòu)的第一叉指電容單元連接，信號(hào)輸出端通過(guò)第二均勻傳輸線單元與第二叉 指形耦合結(jié)構(gòu)的第二叉指電容單元連接。所述的第一叉指電容單元與第二叉指電容單元指的比值為1 1，指的間距為 0.1 0.4mm。所述的第一均勻傳輸線單元和第二均勻傳輸線單元都是50 Ω的傳輸線。所 述的信號(hào)輸入端外接信號(hào)源，外加的激勵(lì)信號(hào)通過(guò)第一均勻傳輸線單元，第一叉指形耦合 結(jié)構(gòu)、第一補(bǔ)償傳輸線單元、第二叉指形耦合結(jié)構(gòu)和第二均勻傳輸線單元，最后經(jīng)信號(hào)輸出端到達(dá)外部電路，實(shí)現(xiàn)對(duì)信號(hào)進(jìn)行濾波。所述的基體為低介電常數(shù)物質(zhì)。本實(shí)用新型具有頻率高選擇性、雙頻帶、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、尺寸小、體積小、重量輕、節(jié)約 材料、便于制作及易于集成等優(yōu)點(diǎn)。

圖1是基于微帶線結(jié)構(gòu)的叉指形微波雙頻帶通濾波器結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是基于微帶線結(jié)構(gòu)的叉指形微波雙頻帶通濾波器性能曲線。
具體實(shí)施方式
如圖1所示，基于微帶線結(jié)構(gòu)的叉指形微波雙頻帶通濾波器包括信號(hào)輸入端1、信 號(hào)輸出端2、第一均勻傳輸線單元3，第一叉指形耦合結(jié)構(gòu)4、第二叉指形耦合結(jié)構(gòu)5、第一叉 指電容單元6、第一短截線單元7、第二叉指電容單元8、第一補(bǔ)償傳輸線單元9、第二均勻傳 輸線單元10、基體11和第二補(bǔ)償傳輸線單元12 ；基體11上依次設(shè)有第一均勻傳輸線單元 3、第一叉指形耦合結(jié)構(gòu)(4)、補(bǔ)償傳輸線單元9、第二叉指形耦合結(jié)構(gòu)5、第二均勻傳輸線單 元10，第一叉指形耦合結(jié)構(gòu)4或第二叉指形耦合結(jié)構(gòu)5均包括第一叉指電容單元6、第一短 截線單元7、第二叉指電容單元8、第二補(bǔ)償傳輸線單元12，第一短截線單元7的兩端連接兩 個(gè)第二補(bǔ)償傳輸線單元12，第一短截線單元7中間兩側(cè)分別設(shè)有第一叉指電容單元6和第 二叉指電容單元8，信號(hào)輸入端1通過(guò)第一均勻傳輸線單元3與第一叉指形耦合結(jié)構(gòu)4的第 一叉指電容單元6連接，信號(hào)輸出端2通過(guò)第二均勻傳輸線單元10與第二叉指形耦合結(jié)構(gòu) 5的第二叉指電容單元8連接。所述的第一叉指電容單元6與第二叉指電容單元8指的比值為1 1，指的間距 為0. 1 0. 4mm。所述的第一均勻傳輸線單元3和第二均勻傳輸線單元10都是50 Ω的傳 輸線。所述的信號(hào)輸入端1外接信號(hào)源，外加的激勵(lì)信號(hào)通過(guò)第一均勻傳輸線單元3，第一 叉指形耦合結(jié)構(gòu)4、第一補(bǔ)償傳輸線單元9、第二叉指形耦合結(jié)構(gòu)5和第二均勻傳輸線單元 10，最后經(jīng)信號(hào)輸出端2到達(dá)外部電路，實(shí)現(xiàn)對(duì)信號(hào)進(jìn)行濾波。所述的基體11為低介電常 數(shù)物質(zhì)。實(shí)施例1基于微帶線結(jié)構(gòu)的叉指形微波雙頻帶通濾波器選擇介電常數(shù)為2.65的聚四氟乙烯材料制作基體，厚度為1mm。第一均勻傳輸 線單元和第二均勻傳輸線單元的長(zhǎng)度為9. 2mm,寬度為3. 5mm,第一叉指電容單元6與第二 叉指電容單元8指均為四個(gè)，指的間距為0. 2mm。第一均勻傳輸線單元和第二均勻傳輸線 單元都是50 Ω的傳輸線。第一短截線單元左右兩側(cè)分別有四指與第一均勻傳輸線單元 和第二均勻傳輸線單元交叉，第二補(bǔ)償傳輸線單元的長(zhǎng)度為2. 3mm,寬度為0. 3mm,第一補(bǔ) 償傳輸線單元的長(zhǎng)度為7. 5mm,寬度為3. 5mm。叉指形微波雙頻帶通濾波器的整體尺寸為 56X ISmm20基于微帶線結(jié)構(gòu)的叉指形微波雙頻帶通濾波器性能曲線如圖2所示，基于微帶 線結(jié)構(gòu)的叉指形微波雙頻帶通濾波器為雙頻帶通濾波器，3dB工作頻段在6. 75 7. 35GHz 和12. 15 13. 8GHz。在6. 75 7. 35GHz通帶內(nèi)，S21的最大衰減為0. ldB。在12. 15 13. 8GHz通帶內(nèi)，最大衰減S21為0. 21dB。
權(quán)利要求一種基于微帶線結(jié)構(gòu)的叉指形微波雙頻帶通濾波器，其特征在于包括信號(hào)輸入端(1)、信號(hào)輸出端(2)、第一均勻傳輸線單元(3)，第一叉指形耦合結(jié)構(gòu)(4)、第二叉指形耦合結(jié)構(gòu)(5)、第一叉指電容單元(6)、第一短截線單元(7)、第二叉指電容單元(8)、第一補(bǔ)償傳輸線單元(9)、第二均勻傳輸線單元(10)、基體(11)和第二補(bǔ)償傳輸線單元(12)；基體(11)上依次設(shè)有第一均勻傳輸線單元(3)、第一叉指形耦合結(jié)構(gòu)(4)、補(bǔ)償傳輸線單元(9)、第二叉指形耦合結(jié)構(gòu)(5)、第二均勻傳輸線單元(10)，第一叉指形耦合結(jié)構(gòu)(4)或第二叉指形耦合結(jié)構(gòu)(5)均包括第一叉指電容單元(6)、第一短截線單元(7)、第二叉指電容單元(8)、第二補(bǔ)償傳輸線單元(12)，第一短截線單元(7)的兩端連接兩個(gè)第二補(bǔ)償傳輸線單元(12)，第一短截線單元(7)中間兩側(cè)分別設(shè)有第一叉指電容單元(6)和第二叉指電容單元(8)，信號(hào)輸入端(1)通過(guò)第一均勻傳輸線單元(3)與第一叉指形耦合結(jié)構(gòu)(4)的第一叉指電容單元(6)連接，信號(hào)輸出端(2)通過(guò)第二均勻傳輸線單元(10)與第二叉指形耦合結(jié)構(gòu)(5)的第二叉指電容單元(8)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于微帶線結(jié)構(gòu)的叉指形微波雙頻帶通濾波器，其特征 在于所述的第一叉指電容單元(6)與第二叉指電容單元(8)指的比值為1 1，指的間距為 0. 1 ~ 0. 4mm。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于微帶線結(jié)構(gòu)的叉指形微波雙頻帶通濾波器，其特征 在于所述的第一均勻傳輸線單元(3)和第二均勻傳輸線單元(10)都是50Ω的傳輸線。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于微帶線結(jié)構(gòu)的叉指形微波雙頻帶通濾波器，其特征 在于所述的信號(hào)輸入端(1)外接信號(hào)源，外加的激勵(lì)信號(hào)通過(guò)第一均勻傳輸線單元(3)，第 一叉指形耦合結(jié)構(gòu)(4)、第一補(bǔ)償傳輸線單元(9)、第二叉指形耦合結(jié)構(gòu)(5)和第二均勻傳 輸線單元(10)，最后經(jīng)信號(hào)輸出端(2)到達(dá)外部電路，實(shí)現(xiàn)對(duì)信號(hào)進(jìn)行濾波。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于微帶線結(jié)構(gòu)的叉指形微波雙頻帶通濾波器，其特征 在于所述的基體(11)為低介電常數(shù)物質(zhì)。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種基于微帶線結(jié)構(gòu)的叉指形微波雙頻帶通濾波器。它包括信號(hào)輸入端、信號(hào)輸出端、第一均勻傳輸線單元，第一叉指形耦合結(jié)構(gòu)、第二叉指形耦合結(jié)構(gòu)、第一叉指電容單元、第一短截線單元、第二叉指電容單元、第一補(bǔ)償傳輸線單元、第二補(bǔ)償傳輸線單元、第二均勻傳輸線單元、基體；基體上設(shè)有第一均勻傳輸線單元、第一叉指形耦合結(jié)構(gòu)、第二叉指形耦合結(jié)構(gòu)、補(bǔ)償傳輸線單元、第二均勻傳輸線單元。信號(hào)輸入端通過(guò)第一均勻傳輸線單元與第一叉指電容單元連接，信號(hào)輸出端通過(guò)第二均勻傳輸線單元與第二叉指電容單元連接。本實(shí)用新型具有頻率高選擇性、雙頻帶、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、尺寸小、體積小、重量輕、節(jié)約材料、便于制作及易于集成等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)H01P1/203GK201576729SQ20102010137
公開(kāi)日2010年9月8日 申請(qǐng)日期2010年1月22日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月22日
發(fā)明者李九生, 趙春喜, 趙曉麗 申請(qǐng)人:中國(guó)計(jì)量學(xué)院