专利名称：一种缺陷微带线结构的微带低通滤波器的制作方法
技术领域：
本发明属于微波传输器件技术领域，具体涉及一种用于微波集成电路中的缺陷微带线结构(DMS)低通滤波器。
背景技术：
低通滤波器是无线通信系统中的重要部件之一，用于抑制谐波和杂波信号，在通信系统中具有广泛的应用。传统微带滤波器尺寸较大、阻带较窄、综合特性较差，不能满足无线通信快速发展的要求。自从1999年J. I. Park和Kim等人提出了缺陷地结构(DefectedGround Structure),国内外学者,将DGS结构广泛的应用于微波毫米波电路设计,如抑制高次谐杂波、设计性能良好的低通、带阻、带通滤波器。但是，由于DGS结构是在金属接地板背面刻蚀缺陷图案，改变了金属接地板的结构，背向能量泄漏，辐射特性容易受到影响。最近， 在研究DGS的基础上,又提出了缺陷微带线结构(Defected Microstrip Structure)。与DGS结构比较，缺陷微带线结构(DMS)同样具有DGS结构类似的慢波特性和阻带特性，并且，金属接地板完整，能减小与地面噪音串扰，降低电磁干扰，更加适合集成微波电路。
发明内容
技术问题本发明的目的是针对传统微带滤波器尺寸较大、阻带较窄及DGS结构微带线滤波器背面能量泄漏等缺陷，提出了一种利用缺陷微带线结构(DMS)设计的微带低通滤波器，此种滤波器，结构紧凑、面积小、选择性高、带通性能优越和带外抑制效果高。技术方案一种缺陷微带线结构的微带低通滤波器，采用平面印刷技术，适用于需要将滤波器与系统实现平面集成的应用场合。缺陷微带线结构(DMS)具有慢波特性和禁带特性两个鲜明的特点，慢波特性影响滤波器的通带性能，可实现滤波器紧凑设计；禁带特性可以抑制不需要的杂散信号和传输泄漏信号。此滤波器包括微带线馈线、补偿微带线、金属地平面、介质基板，G形缺陷图案单元。微带线馈线、补偿微带线和金属地平面分别放在介质板的两面，在补偿微带线上刻蚀四对并列个G形的缺陷图案，通过级联四对的G形，产生的带隙特性，能够实现高的选择性和好的带外抑制。有益效果与现有技术相比，本发明具有以下优点
本发明通过级联的DMS实现的低通滤波器结构紧凑、面积小、低通特性好，通带内纹波小，回波损耗较大；过渡带频率选择性高；阻带频带宽，插入损耗大，避免DGS结构滤波器背面能量泄漏。本发明采用将级联的缺陷图案刻蚀补偿微带线上，设计结构简单，简化加工工艺。本发明利用缺陷微带线结构设计的滤波器，适合移动通信应用，制作简单，易于集成，实现了高频率选择性，低带内损耗，同时，结合印制板工艺悬置微带线色散效应很小，可广泛应用于微波传输器件中。
图I是本发明提供的具有G形缺陷微带线结构的微带低通滤波器的整体结构示意 图2是本发明提供的具有G形缺陷微带线结构的微带线。图3是本发明提供的具有G形缺陷微带线结构的微带低通滤波器的实物测试结果。其中微带线馈线1，补偿微带线2，G形缺陷图案的环带3，G形缺陷图案的缝隙4，G形滤波器介质层5，滤波器金属接地平面6，G形缺陷图案7。
具体实施例方式 本发明实施例的缺陷微带线结构的微带低通滤波器，如图I所示。采用50欧姆阻抗匹配的微带线馈线和补偿微带线结构，并在补偿微带线上刻蚀四对并列个G形缺陷图案，构成基于缺陷微带线结构(DMS)的低通滤波器。本发明实施例中的DMS低通滤波器，包括50欧姆阻抗匹配的微带线馈线、补偿微带线和G形缺陷图案,其中，介质基底的尺寸为长26mm,宽15mm,高Imm,介质基板选用聚四氟乙烯，基板的相对介电常数为2. 65。如图2所示，50欧姆匹配的微带线馈线I的导带宽度为2. 2mm,长度为2mm ;补偿微带线2宽度15臟，长度22mm。DMS结构滤波器中有两种不同尺寸的G形缺陷图案，第一种G形，外环半径为2. 5mm,内环半径为I. 5mm,即环带3宽度为I. Omm,缝隙4宽度为0. 6mm,缝隙4深度为6mm,第二种G形,夕卜环半径为2. 5mm,内环半径为I. 5mm,环带3宽度为I. Omm,缝隙4宽度为0. 6mm,缝隙4深度为3mm。两种不同的G形，分别抑制不同的频带。四对G形图案，级联的刻蚀在微带线上，且级联的G形图案之间间隔5. 2mm。图3给出了低通滤波器的实测结果图，曲线Sll表示回波损耗，曲线S21表示插入损耗。从该实测结果可以看出，在通带范围内，插入损耗小于IdB,回波损耗小于-18dB,截止频率为3. 17GHz ;过渡带从3. 17GHz到3. 26GHz，频率选择性达189dB/GHz ;在阻带范围内，阻带内平均插入损耗达25dB。本实施例低通滤波器具有良好的低通滤波特性。这种低通滤波器不仅可以广泛的应用于微波电路，还可以应用于便携移动通信设备。滤波器各部分的设计参数直接影响和最终决定滤波器的总体效果和性能。为了满 足工程应用中的需要，通过改变G形图案中的环带宽度，缝隙宽度和深度，可以实现滤波器的不同频率响应。根据使用的基板介电常数和厚度的不同，缺陷图案和微带补偿线滤波器的尺寸设计可以相应地变化。
权利要求
1.一种缺陷微带线结构的微带低通滤波器，包括微带线馈线(I)、补偿微带线(2)、介质基板(5)，金属接地平面(6)、缺陷图案单元(7)，G形缺陷图案(7)是由同心环带(3)和缝隙(4 )构成；其特征在于微带线馈线(I)，补偿微带线(2 )在介质基板(5 )的上表面，补偿微带线(2)宽度比50欧姆匹配的微带线馈线(I)宽，在补偿微带线(2)上刻蚀四对级联的G形的缺陷图案(7)，G形缺陷图案(7)通过缝隙(4)开槽，基板背面金属接地平面(6)完整。
2.根据权利要求I所述的缺陷微带线结构低通滤波器，其特征在于G形缺陷微带线结构在直线微带线内，四对级联G形缺陷图案(7)互不相交。
全文摘要
一种缺陷微带线结构的微带低通滤波器，属于微波器件技术领域，涉及微波集成电路。本发明微带低通滤波器包括微带线馈线(1)、补偿微带线(2)、介质基板(5)、接地金属板(6)和在补偿微带线上刻蚀的缺陷图案单元(7)。G形缺陷图案(7)是由同心环带(3)和缝隙(4)构成，形状近似G形。本发明是在补偿微带线上刻蚀四对并列的G形缺陷图案，利用级联缺陷微带线结构的带隙特性，实现低通滤波特性，两种不同的G形缺陷图案分别用于抑制不同频段。本发明简化了加工复杂度、结构紧凑、易于集成，同时，选择性高，带通性能优越和带外抑制效果高，适用于射频微波通信。
文档编号H01P1/203GK102629703SQ201210139779
公开日2012年8月8日 申请日期2012年5月8日 优先权日2012年5月8日
发明者何思佳, 尚帅, 应伟兵, 曹海林, 李豪, 杨力生, 管伟, 陈世勇 申请人:重庆大学