一种射频通信宽阻带开路短截线微带低通滤波器的制作方法

本实用新型涉及滤波器领域，特别涉及一种截止频率为3.5GHz的宽阻带开路短截线微带低通滤波器。

背景技术：

波是现代社会赖以生存的各种信息的载体。信息需要传播，靠的就是波形信号的传递。信号在它的产生、转换、传输的每一个环节都可能由于环境和干扰的存在而畸变，甚至是在相当多的情况下，这种畸变还很严重，以至于信号及其所携带的信息被深深地埋在噪声当中了。滤波器是对波进行过滤的器件，低通滤波器是用于滤掉高频波信号、保留低频波信号的器件，微带低通滤波器是一种在射频通信前端应用广泛的滤波器件。

传统的高低阻抗微带低通滤波器和并联分支线微带低通滤波器具有体积较大、插入损耗较大、阻带不够宽的缺陷。为了获得低插入损耗、宽阻带性能的低通滤波器，目前有通过改变谐振单元和耦合单元的结构在滤波器阻带上获得额外的传输零点的方法，以抑制谐波寄生通带，但这类方法会使整个滤波器的面积增大；缺陷地结构(DGS)单元在滤波器设计上的应用会对谐波有较好抑制效果，同时保持较小的滤波器体积，但插入损耗较大。因此，设计出可以抑制谐波寄生通带，体积小、低插入损耗和宽阻带性能的低通滤波器具有实际意义。

现有技术的微带开路短截线低通滤波器选用切比雪夫函数滤波器，根据全波分析软件IE3D进行一定的结构调整，可以得到图1所示的设计结构，其横向由2*L0*W1、2*L1*W5、2*L2*W5、L3*W5共7段传输线组成、竖向由2*L4*W2、2*L5*W3、2*L6*W4共6段开路短截线构成；对应于3.5GHz频率时，该滤波器结构尺寸如表1所示，仿真结果如图2所示。可见，滤波器在3倍频即10GHz附近出现寄生通带，过渡带也不够陡峭，滤波器面积达到33mm*11mm。

表1

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种宽阻带开路短截线微带低通滤波器，抑制阻带中的寄生谐波分量，实现射频通信前端低通滤波器的小型化、低损耗和宽阻带性能的整体优化。

为解决上述技术问题，本实用新型是在原有的开路短截线低通滤波器(见图1，尺寸见表1)的基础上进行改进。原有的开路短截线低通滤波器的横向由2*L0*W1、2*L1*W5、2*L2*W5、L3*W5共7段传输线组成、竖向由2*L4*W2、2*L5*W3、2*L6*W4共6段开路短截线组成，其特征在于在L4与L5之间，L5与L6之间及对称中心再插入5个长短不同的开路短截线，构成多个带阻滤波器单元，其长短不超过原开路短截线长度，其宽度应小于原开路短截线宽度；并对其所有尺寸进行优化，构成一种宽阻带开路短截线微带低通滤波器。

本实用新型结构简单，易于加工。通过简单的工艺即可实现滤波器的小型化、低损耗和宽阻带性能。该方法也可用于同类型截止频率为3、4GHz的低通滤波器优化设计。

附图说明

图1是原有开路短截线低通滤波器结构示意图。

图2是原有开路短截线低通滤波器仿真结果。

图3是改进后宽阻带开路短截线微带低通滤波器模型。

图4是改进后宽阻带开路短截线微带低通滤波器结构示意图。

图5是改进后宽阻带开路短截线微带低通滤波器仿真结果。

具体实施方式

下面结合实施例及附图，对本实用新型作进一步的详细说明。

图1是原有开路短截线低通滤波器结构示意图，滤波器基片采用：ε＝2.2，H＝0.8，尺寸参数数值见表1。

如图2，在3倍频即10GHz附近出现寄生通带，过渡带也不够陡峭，滤波器面积达到33mm*11mm。

实施例1

本实用新型在图1的基础上作了如下重大改进：原有的开路短截线低通滤波器横向由2*L0*W1、2*L1*W5、2*L2*W5、L3*W5共7段传输线组成、竖向由2*L4*W2、2*L5*W3、2*L6*W4共6段开路短截线组成，在L4与L5之间，L5与L6之间及对称中心再插入5个长短不同的开路短截线，构成多个带阻滤波器单元，其长短不超过原开路短截线长度，其宽度应小于原开路短截线宽度；并对其所有尺寸进行优化，构成一种宽阻带开路短截线微带低通滤波器。

具体做法是将L1、L2、L3、L4、L5的间距作了调整，缩小了L1、L2、L3、L4、L5的间距，增加了L3的间距。在每个间距内设置了尺寸不同的终端开路短截线结构。改进后的滤波器结构尺寸见图3，其中串联微带传输线的宽度W5均定为0.4mm，滤波器基片采用ε＝2.2，H＝0.8。

本实用新型在截止频率为3.5GHz时，其具体尺寸见图4

图5是对图4的产品通过HFSS软件仿真得到的仿真结果。根据设计结果，改进的低通滤波器面积达到27mm*11mm，比原始设计的开路短截线低通滤波器体积缩小了18％，改进后滤波器的截止频率为3.56GHz，通带内回波损耗小于-28dB，通带内插入损耗小于0.5dB，5～18GHz阻带范围的谐波抑制大于30dB，满足射频通信前端低通滤波器的实际需求。