专利名称：基于微带线结构的螺旋形微波低通滤波器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及滤波器，尤其涉及一种基于微带线结构的螺旋形微波低通滤波器。
背景技术：
微波滤波器在无线通信及信号处理中起着及其重要的作用，它具有过滤使用频率 的信号和抑制干扰信号的功用。随着无线通信向更高频段的发展，工作在高频段的微波滤 波器在通信系统中显得越来越重要的作用，性能良好的滤波器具有极低的插入损耗、优异 的频率选择特性、能充分利用频率资源，扩充系统容量、很好地抑制带外信号的干扰、改善 通信质量。低通滤波器是允许信号中较低频率的成分信号通过，而对频带以外的信号进行 抑制的重要功能器件。发射和接收信号的质量主要由滤波器的特性决定。一般而言，微波 滤波器必须具备一定的带宽和较高的滤波质量。通信系统中，低通滤波器往往被用来抑制有源和无源电路中的谐频和干扰信号。 传统的微带低通滤波器往往通过阶梯阻抗结构实现.然而，这种结构的通带阻带间过渡不 够陡峭，也不能提供较宽的阻带，限制了它的应用。为了满足现代通信对低通滤波器结构紧 凑、插入损耗低、阻带宽和选择性好的要求，很多措施被用来提高滤波器的性能。近年来，各种不同形式的周期结构成为研究热点。由于周期结构的慢波效应，相对 于普通传输线，它的波速和传导波长可以被显著降低，从而实现结构的小型化.而且，该结 构在某些特定频段能够呈现明显的布拉格带隙特性，可以用来改善结构的阻带性能。周期 性紧凑型微带谐振器单元的结构紧凑，兼容传统微带工艺，在低通滤波器设计中得到了很 多研究和应用。但这些CMRC结构往往无法很好地抑制阻带谐波以及实现通带内阻抗匹配， 同时制作工艺复杂，性能差，加工难度大，对人工要求较高。为了提高通信质量，节约成本， 研制小型化、轻量化、频带宽、高性能的微波滤波器成为一项紧迫的任务。
发明内容本实用新型的目的是克服现有技术的不足，提供一种基于微带线结构的螺旋形微 波低通滤波器。基于微带线结构的螺旋形微波低通滤波器包括信号输入端、信号输出端、均勻传 输线、螺旋形耦合结构、基体，在基体上设有均勻传输线、螺旋形耦合结构，螺旋形耦合结构 包括螺旋形布置的四个L型耦合片第一 L型耦合片，两第二 L型耦合片和第三L型耦合 片，三个螺旋形耦合结构通过三个第三L型耦合片的一端与均勻传输线连接。所述的均勻传输线的长度为20 35mm。所述的均勻传输线的宽度为0. 5 1.2mm。所述的第一 L型耦合片的宽度为0.2 1.0mm。所述的第一 L型耦合片与第二 L型 耦合片间距为0.2 0. 5mm。所述的第二 L型耦合片的总长度为2. 4 3. Omm0所述的第二 L型耦合片长边的长度为1. 8 2. 3mm。所述的第三L型耦合片的总长度为3. 0 4. 0mm。 所述的基体的长度为40 50mm，宽度为14 18mm，厚度为0. 3 0. 8mm。[0008]本实用新型具有频率高选择性、结构简单、尺寸小、体积小、重量轻、节约材料、频 带宽、便于制作及易于集成、频带位于OGHz 9GHz。
图1是基于微带线结构的螺旋形微波低通滤波器结构示意图；图2是基于微带线结构的螺旋形微波低通滤波器性能曲线。
具体实施方式
如图1所示，基于微带线结构的螺旋形微波低通滤波器包括信号输入端(1)、信号 输出端2、均勻传输线3、螺旋形耦合结构4、基体5，在基体5上设有均勻传输线3、螺旋形耦 合结构4，螺旋形耦合结构4包括螺旋形布置的四个L型耦合片第一 L型耦合片6，两第二 L型耦合片7和第三L型耦合片8，三个螺旋形耦合结构4通过三个第三L型耦合片8的一 端与均勻传输线3连接。所述的均勻传输线3的长度为20 35mm。所述的均勻传输线3的宽度为0. 5 1. 2mm。所述的第一 L型耦合片6的宽度为0. 2 1. 0mm。所述的第一 L型耦合片6与第二 L型耦合片7间距为0. 2 0. 5mm。所述的第二 L型耦合片7的总长度为2. 4 3. 0mm。所 述的第二 L型耦合片7长边的长度为1. 8 2. 3mm。所述的第三L型耦合片8的总长度为 3. 0 4. 0mm。所述的基体的长度为40 50mm，宽度为14 18mm，厚度为0. 3 0. 8mm。实施例1基于微带线结构的螺旋形微波低通滤波器选择介电常数为2. 65的聚四氟乙烯材料制作基体，厚度为1. 4mm。均勻传输线和 螺旋形耦合结构采用的材料为铜，磁导率为5. 8X 107s/m。均勻传输线的长度为22mm，宽度 为1mm，第一 L型耦合片的宽度为0. 6mm，第一 L型耦合片与第二 L型耦合片间距为0. 5mm, 相邻螺旋形耦合结构的间距为1. 5mm,第二 L型耦合片的总长度为2. 9mm,第二 L型耦合片 长边的长度为2. 3mm，均勻传输线的阻值为50 Ω，基于微带线结构的螺旋形微波低通滤波 器的整体尺寸为42X20mm2。基于微带线结构的螺旋形微波低通滤波器的性能曲线如图2 所示，螺旋形微波低通滤波器为低通滤波器，3dB带宽为0 9GHz，通带的最大衰减S21为 0.78dB。
权利要求一种基于微带线结构的螺旋形微波低通滤波器，其特征在于包括信号输入端(1)、信号输出端(2)、均匀传输线(3)、螺旋形耦合结构(4)、基体(5)，在基体(5)上设有均匀传输线(3)、螺旋形耦合结构(4)，螺旋形耦合结构(4)包括螺旋形布置的四个L型耦合片第一L型耦合片(6)，两第二L型耦合片(7)和第三L型耦合片(8)，三个螺旋形耦合结构(4)通过三个第三L型耦合片(8)的一端与均匀传输线(3)连接。
2.根据权利要求1所述的一种基于微带线结构的螺旋形微波低通滤波器，其特征在于 所述的均勻传输线(3)的长度为20 35mm。
3.根据权利要求1所述的一种基于微带线结构的螺旋形微波低通滤波器，其特征在于 所述的均勻传输线(3)的宽度为0. 5 1. 2mm。
4.根据权利要求1所述的一种基于微带线结构的螺旋形微波低通滤波器，其特征在于 所述的第一 L型耦合片(6)的宽度为0. 2 1. 0mm。
5.根据权利要求1所述的一种基于微带线结构的螺旋形微波低通滤波器，其特征在于 所述的第一 L型耦合片(6)与第二 L型耦合片(7)间距为0. 2 0. 5mm。
6.根据权利要求1所述的一种基于微带线结构的螺旋形微波低通滤波器，其特征在于 所述的第二 L型耦合片(7)的总长度为2. 4 3. 0mm。
7.根据权利要求1所述的一种基于微带线结构的螺旋形微波低通滤波器，其特征在于 所述的第二 L型耦合片(7)长边的长度为1. 8 2. 3mm。
8.根据权利要求1所述的一种基于微带线结构的螺旋形微波低通滤波器，其特征在于 所述的第三L型耦合片(8)的总长度为3. 0 4. 0mm。
9.根据权利要求1所述的一种基于微带线结构的螺旋形微波低通滤波器，其特征在于 所述的基体的长度为40 50mm，宽度为14 18mm，厚度为0. 3 0. 8mm。
专利摘要本实用新型公开了一种基于微带线结构的螺旋形微波低通滤波器。它包括信号输入端、信号输出端、均匀传输线、螺旋形耦合结构、基体，在基体上设有均匀传输线、螺旋形耦合结构，螺旋形耦合结构包括螺旋形布置的四个L型耦合片第一L型耦合片，两第二L型耦合片和第三L型耦合片，三个螺旋形耦合结构通过三个第三L型耦合片的一端与均匀传输线连接。本实用新型具有频率高选择性、结构简单、尺寸小、体积小、重量轻、节约材料、频带宽、便于制作及易于集成、频带位于0GHz～9GHz。
文档编号H01P1/203GK201590469SQ20102010136
公开日2010年9月22日 申请日期2010年1月22日 优先权日2010年1月22日
发明者李九生, 赵春喜, 赵晓丽 申请人:中国计量学院