专利名称：一种基于dgw结构的微带s波段带通滤波器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种基于DGW结构的微带S波段带通滤波器，属微波滤波器件技术领 域。
背景技术：
微带滤波器是以电磁场理论为基础，通过微带线本身的感性、容性及相互耦合实 现的一种滤波器，由于其体积小、可靠性高、生产一致性好、无须调试、易于集成等优点，在 微波混合电路中广泛使用。减小电路的体积和提高电路电路性能是现代微波滤波器设计的 重要课题。通常，微带谐振器结构众多，从普遍意义上说大致可分为开环式，闭环式与片式
三大类。DGff结构是一种在接地板上设计布局的技术，通过在地板的布局，从而反转了电磁 场在微带上的分布方式，呈现了与微带上电磁上相反的分布，可以实现较宽的带宽，并用和 微带相同的结构但却可以实现双模特性，这降低了电路的尺寸，实现小型化，其中小型化对 于电路的高集成设计有这非常重要的作用。同时这种结构还呈现出一种慢波特性，慢波特 性是可以实现小型化的的一个特性。采用DGW结构降低了加工难度，减少了对电路材料的 浪费，提高了资源利用率，实现低碳效率。而基于DGW结构的滤波器，不仅具备传统的方环谐振器和圆环谐振器的优良性 能，同时还展现了一些新的特性。这种DGW结构的阶跃阻抗谐振器可形成双模谐振单元使 得同阶数滤波器谐振单元个数减半。DGW结构的阶跃阻抗谐振器同时具有片式结构的优点， 相比开环、闭环式谐振单元它具有更小的损耗和更大的功率容量。一般地，为了不增加滤波 器的级数，另一种提高电路特性的方法是在不相邻的谐振器间引入交叉偶合在滤波器的阻 带产生传输零点。交叉耦合的引入对滤波器带内和带外特性都有比较大的影响，因此需要 重新计算谐振器间的耦合，增加了电路设计的难度。DGff结构的阶跃阻抗谐振器是一种简单、紧凑的微带结构。该结构具有设计紧凑， 便于集成和采用印刷电路技术批量生产。
发明内容
本发明的目的是，在有限的介质基板上实现性能高的小型化微波滤波器，本发明 提出一种采用DGW结构的阶跃阻抗谐振器，并由此设计微波带通滤波器。所得的微带滤波 器不仅结构简单，而且具有双模特性即良好的带通特性与显著的慢波效应。本发明的技术方案是，本发明微带S波段带通滤波器由DGW结构的阶梯阻抗谐振 器(SIR谐振器)和输入/输出“L”形馈线所组成；DGW结构的阶梯阻抗谐振器位于介质层的 下方接地板上，输入输出“L”形馈线位于介质基板上面，为垂直方向上的馈线，如图1所示。 DGff结构的阶梯阻抗谐振器为左右对称的阶梯阻抗谐振器，其独有的慢波效应和双模特性， 降低了滤波器的级数提高了频响特性，降低了滤波器的带通中心频率，输入/输出“L”形馈 线在接地板上的投影是相对DGW结构的阶梯阻抗谐振器中央为对称结构，输入、输出“L”形馈线的相对位置影响滤波器的特性。本发明的微波带通滤波器，由DGW结构的阶跃阻抗的谐振器构成，谐振器的电磁 场沿谐振器的边缘分布，这种结构通过改变电磁场的分布，使得谐振器呈现一种双模特性， 而这种双模特性具有良好的滤波性能，通常这种性能的实现依赖具有同样性能的两个谐振 器，而这里只需通过一个谐振器就可以实现，从而减少了滤波器的面积，减少了工艺的复杂 度与重复性；大大的降低了加工的成本；同时带有慢波效应，大幅度的降低了滤波器中心 频率，达到了电路小型化的目的。同时，在谐振器环上开凿缝隙，可以得到额外的传输零点， 提高了滤波器的阻带抑制能力。该微带滤波器在微波电路和移动通信电路系统中具有潜在 的应用前景与应用价值。本发明与现有技术相比的有益效果是，本发明在不增加电路面积和加工复杂度前 提下，采用DGW结构的谐振器，在降低电路体积的同时，实现了双模效应，改善了频响特性； 采用这种结构谐振器，使得在滤波器的频率下移，呈现一种慢波效应有利于滤波器小型化。 本发明设计紧凑，易于集成，在密集的集成电路中使用方便。本发明适用于微波集成电路。
图1是本发明微带S波段带通滤波器的主视图；图2是本发明微带S波段带通滤波器的俯视图；图3是本发明微带S波段带通滤波器的立体图；图4是本发明实施例微带S波段带通滤波器的馈线结构图；图5是本发明实施例微带S波段带通滤波器的DGW结构的谐振器结构图；图中1为位于基底上的输入/输出馈线，2为接地面，3为DGW结构的谐振器，4为 介质层。
具体实施例方式本发明实施例如图1所示，本实施例中微带S波段带通滤波器由DGW结构的SIR 谐振器3和位于基板之上的输入/输出馈线1组成；2为接地面，4为介质层。本实施例中的滤波器采用的介质材料介电常数为4. 5，板厚为0. 8mm。本实施例中的DGW谐振单元是腐蚀在接地面上的，馈线在对应的金属铜板面上， 通过用PR0T0L印刷电路工具制成电路图，便可制成具有良好特性的双模S波段滤波器。本 实施例DGW谐振单元的形状和设计尺寸如图5所示，各部分的相关尺寸为L4 = 8. 8mm ；L5 =1. 8mm ；L6 = Imm ；L7 = 5. 05mm ；L8 = 1. 4mm ；L9 = 0. 9mm。本实施例中馈线为“L”馈线，其结构设计尺寸为L1 = 4. 5mm ；W = 1. 5mm ；L2 = Imm ；L3 = 1. 4mm,该馈线位置固定，当在L3 = 1. 4mm的位置上，滤波器可获得最佳的特性。本实施例的微波带通滤波器，由DGW结构的阶跃阻抗的谐振器构成，谐振器的电 磁场沿谐振器的边缘分布，这种结构通过改变电磁场的分布，使得谐振器呈现一种双模特 性，而这种双模特性具有良好的滤波性能，通常这种性能的实现依赖具有同样性能的两个 谐振器，这里其只通过一个谐振器就可以实现，从而减少了滤波器的面积，减少了工艺的复 杂度与重复性；大大的降低了加工的成本；同时带有慢波效应，大幅度的降低了滤波器中心频率，达到了电路小型化的目的。同时，在谐振器环上开凿有缝隙，可以得到额外的传输 零点，提高了滤波器的阻带抑制能力。该微带滤波器在微波电路和移动通信电路系统中具 有潜在的应用前景与应用价值。
权利要求
一种基于DGW结构的微带S波段带通滤波器，其特征在于，所述滤波器由DGW结构的阶梯阻抗谐振器和输入/输出“L”形馈线所组成，DGW结构的阶梯阻抗谐振器位于介质层的下方接地板上，输入输出“L”形馈线位于介质基板上面，为垂直方向上的馈线。
2.根据权利要求1所述的一种基于DGW结构的微带S波段带通滤波器，其特征在于，所 述DGW结构的阶梯阻抗谐振器的环上开凿有缝隙，可以得到额外的传输零点。
3.根据权利要求1所述的一种基于DGW结构的微带S波段带通滤波器，其特征在于，所 述DGW结构的SIR阶梯阻抗谐振器，其独有的慢波效应和双模特性，降低了滤波器的级数提 高了频响特性，降低了滤波器的带通中心频率。
4.根据权利要求1所述的一种基于DGW结构的微带S波段带通滤波器，其特征在于，所 述输入/输出“L”形馈线在接地板上的投影是相对DGW结构的阶梯阻抗谐振器中央为对称 结构，输入、输出“L”形馈线的相对位置影响滤波器的特性。
全文摘要
一种基于DGW结构的微带S波段带通滤波器，所述滤波器由DGW结构的阶梯阻抗谐振器3和输入/输出“L”形馈线1所组成，DGW结构的阶梯阻抗谐振器位于介质层的下方接地板2上，输入输出“L”形馈线位于介质基板上面。所述的DGW结构SIR谐振器由于其特性，呈现出明显的慢波效应，相同的尺寸能降低通带中心频率实现了滤波器的小型化，并且本发明且有双模特性，相同的级数下能有效地实现所需带宽和裙带特性；本发明在不增加电路面积和加工复杂度前提下，滤波器主体结构使用DGW结构实现，因而使相同谐振频率下的谐振器尺寸减小，进而减小了整个电路的体积。本发明适用于微波集成电路。
文档编号H01P1/203GK101944645SQ20101025754
公开日2011年1月12日 申请日期2010年8月19日 优先权日2010年8月19日
发明者姜杨, 王杉 申请人:华东交通大学