一种微带线结构及小体积宽频悬置线滤波器的制作方法

本发明涉及天线技术领域，具体涉及一种微带线结构及小体积宽频悬置线滤波器。

背景技术：

滤波器是无线通信中的一种关键部件，随着航天、雷达和通信技术的发展，对滤波器提出了小型化、宽频带、低插损等要求。目前实现滤波器小型化主要手段主要有：利用微波有源电路做成微波单片集成（mmic）有源滤波电路；采用高介电常数材料减小传导波长，进而减小谐振器长度。在当前情况下，这2种方法均难实现带内插损低带外抑制高的要求。

鉴于上述问题的存在，本设计人基于从事此类产品工程应用多年丰富的实务经验及专业知识，并配合学理的运用，积极加以研究创新，以期创设一种微带线结构及小体积宽频悬置线滤波器，使其更具有实用性。

技术实现要素：

本发明中提供了一种微带线结构及小体积宽频悬置线滤波器，从而有效解决背景技术中的问题。

为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：

一种微带线结构，包括高阻抗电感微带和一个或两个低阻抗电容微带，当所述低阻抗电容微带仅设置一个时，所述低阻抗电容微带与所述高阻抗电感微带的一端连接，当所述低阻抗电容微带设置两个时，所述低阻抗电容微带与所述高阻抗电感微带的两端分别连接。

进一步地，所述高阻抗电感微带成折线形分布。

进一步地，折线形包括：n段直线段、n-1段曲线段和两段连接段，n为大于等于2的自然数；

各所述直线段平行设置，所述曲线段连接相邻两所述直线段的端部，所述连接段自两端的所述直线段端部引出，与所述低阻抗电容微带或连接器连接。

进一步地，所述连接段与所述低阻抗电容微带的中心线重合。

进一步地，所述高阻抗电感微带的电感大小通过所述直线段的长度调节。

一种小体积宽频悬置线滤波器，包括金属壳体、介质板和微带线结构，所述介质板设置于所述金属壳体内的金属腔体内部，所述介质板顶部和底部分别与所述金属腔体内的侧壁间隔设置；

所述微带线结构包括连接单元和中间单元，所述连接单元包括高阻抗电感微带和位于其一侧的低阻抗电容微带，所述中间单元包括高阻抗电感微带和位于其两侧的低阻抗电容微带，所述介质板顶部沿第一方向依次间隔设置一个连接单元和设定数量的中间单元，所述介质板底部沿所述第一方向依次间隔设置所述设定数量的中间单元和一个连接单元；

所述连接单元的所述高阻抗电感微带作为连接端与连接器连接，所述介质板顶部和底部的所述低阻抗电容微带两两对应，在所述介质板的厚度方向上形成电容部分，其中，所述金属壳体外部在所述电容部分位置处的厚度小于所述高阻抗电感微带位置处的厚度。

进一步地，所述介质板为pcb板。

进一步地，所述金属壳体包括上下两部分，所述金属腔体对称设置于所述两部分上。

进一步地，在所述第一方向上，所述金属壳体外部在所述电容部分位置处的宽度大于等于所述高阻抗电感微带位置处的宽度。

进一步地，所述电容部分包括串联电容和并联电容，两两对应的所述低阻抗电容微带在所述介质板厚度方向上重合的部分为串联电容，其他部分为并联电容。

通过上述技术方案，本发明的有益效果是：

本发明中所提供的微带线结构形式，作为最小的单元可通过多个并列组合使用的方式构造等效电感和电容实现滤波效应。本发明中还提供了一种体积得到有效优化减小的宽频悬置线滤波器，采用高阻抗电感微带、低阻抗电容微带分别构造等效电感和电容实现滤波效应。在具体实施过程中，连接单元和中间单元上下错位设置的方式使得等效电容和等效电感形成间隔的分布方式，为了减少滤波器的体积，本发明中使得金属壳体外部在电容部分位置处的厚度小于高阻抗电感微带位置处的厚度，有效的减少了滤波器对地电容的位置处的体积，实现腔体整体尺寸缩小，从而减少加工成本以及制造成本，由于产品体积小，重量轻，同时也减少了运输成本。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为连接单元的结构示意图；

图2为中间单元的结构示意图；

图3为高阻抗电感微带的形状示意图；

图4为高阻抗电感微带关于低阻抗电容微带中心线对称的示意图；

图5为小体积宽频悬置线滤波器的结构示意图；

图6为微带线结构在介质板上的设置方式示意图；

图7为介质板顶部和底部微带线结构的分布示意图（包括局部放大）；

图8为图7的正视图（包括局部放大）；

图9为金属壳体的正视图；

图10为两个金属壳体堆叠后的示意图；

图11为小体积宽频悬置线滤波器的等效电路图；

附图标记：1、金属壳体；2、介质板；3、微带线结构；3a、连接单元；3b、中间单元；31、高阻抗电感微带；311、直线段；312、曲线段；313、连接段；32、低阻抗电容微带。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

在本发明的描述中，需要说明的是，属于“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或者位置关系为基于附图所示的方位或者位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体式连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接连接，也可以是通过中间媒介间接连接，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。本实施例采用递进的方式撰写。

如图1和2所示，一种微带线结构，包括高阻抗电感微带31和一个或两个低阻抗电容微带32，当低阻抗电容微带32仅设置一个时，低阻抗电容微带32与高阻抗电感微带31的一端连接，当低阻抗电容微带32设置两个时，低阻抗电容微带32与高阻抗电感微带31的两端分别连接。

上述实施例中提供了一种微带线结构形式，作为单元结构可通过多个并列组合使用的方式构造等效电感和电容实现滤波效应。

作为上述实施例的优选，高阻抗电感微带31成折线形分布，通过弯折的形式可使得高阻抗电感微带31的分布面积减小，当其应用于具体的如滤波器的结构中时，可有效降低结构的体积。进一步对折线形分布的形式进行优化：如图3所示，折线形包括：n段直线段311、n-1段曲线段312和两段连接段313，n为大于等于2的自然数；各直线段311平行设置，曲线段312连接相邻两直线段311的端部，连接段313自两端的直线段311端部引出，与低阻抗电容微带32或连接器连，通过平行的直线段311的设置，相对于波纹线等形式可使得折线形的分布面积进一步地减小，同时也便于加工。

作为上述实施例的优选，如图4所示，连接段313与低阻抗电容微带32的中心线重合，实现对称性，提高产品的美观性，从而提高微带线结构两边电场的均匀性，也保证微带线结构的结构稳定性。

在上述实施例中，限定了低阻抗电容微带32为对称结构，但更为优选的，将其设置为长方形结构，可在后期形成等效电容时而获得更好的效果。具体的，连接段313与长方形的长边连接。

作为上述实施例的优选，高阻抗电感微带31的电感大小通过直线段311的长度调节，此种方式仅在一个方向上改变了微带线结构的长度，另外一个方向上可保证所应用产品尺寸的稳定性。

在以下实施例中，本发明中旨在保护一种微带线结构的具体应用形式，将其应用在宽频悬置线滤波器中，可实现宽频滤波器体积的有效减小。

包括金属壳体1、介质板2和微带线结构3，介质板2设置于金属壳体1内的金属腔体内部，介质板2顶部和底部分别与金属腔体内的侧壁间隔设置；微带线结构3包括连接单元3a和中间单元3b，连接单元3a包括高阻抗电感微带31和位于其一侧的低阻抗电容微带32，中间单元3b包括高阻抗电感微带31和位于其两侧的低阻抗电容微带32，介质板2顶部沿第一方向依次间隔设置一个连接单元3a和设定数量的中间单元3b，介质板2底部沿第一方向依次间隔设置设定数量的中间单元3b和一个连接单元3a；连接单元3a的高阻抗电感微带31作为连接端与连接器连接，介质板2顶部和底部的低阻抗电容微带32两两对应，在介质板2的厚度方向上形成电容部分，其中，金属壳体1外部在电容部分位置处的厚度小于高阻抗电感微带31位置处的厚度。

如图5~8所示，本发明中提供了一种体积得到有效优化减小的宽频悬置线滤波器，采用高阻抗电感微带31、低阻抗电容微带32分别构造等效电感和电容实现滤波效应。悬置微带线是将导体带设置于薄介质片上，这种微带线的大部分电力线将集中在空气中，因而介质引入的影响小，整个空间的介电常数接近于1，在构成耦合微带线时，奇偶摸相速的不一致性也有所减小，传输线的o值提高了，有利于用作滤波器的电路元件。

在具体实施过程中，连接单元3a和中间单元3b上下错位设置的方式使得等效电容和等效电感形成间隔的分布方式，介质板2顶部和底部的低阻抗电容微带32的错位面积根据实际所需的电容值进行选择，微带可通过印刷的方式获得，也可通过金属贴片的方式实现，均在本发明的保护范围内。为了减少滤波器的体积，本发明中使得金属壳体1外部在电容部分位置处的厚度小于高阻抗电感微带31位置处的厚度，有效的减少了滤波器对地电容的位置处的体积，实现腔体整体尺寸缩小，从而减少加工成本以及制造成本，由于产品体积小，重量轻，同时也减少了运输成本。

其中，介质板2为pcb板，便于取用，且可通过现有技术中的任何方式获得微带线结构。

作为上述实施例的优选，金属壳体1包括上下两部分，金属腔体对称设置于两部分上，从而便于介质板2的安装，在安装过程中，只需将介质板2通过两部分中间的位置固定即可，而对于两部分的连接，可采用连接件进行固定即可。

在第一方向上，金属壳体1外部在电容部分位置处的宽度大于等于高阻抗电感微带31位置处的宽度。参见图9，即图中的宽度c大于宽度d，采用上述结构方式，完全是出于运输方面的考虑，如图10所示，在满足上述技术条件的情况下，可采用多个滤波器堆叠的方式，从而可进一步降低运输体积，减少运输成本。

作为上述实施例的优选，电容部分包括串联电容和并联电容，两两对应的低阻抗电容微带32在介质板2厚度方向上重合的部分为串联电容，其他部分为并联电容，如图11所示，为一种等效电路图。

本发明中，一方面悬置线滤波器采用高、低阻抗传输线分别构造等效电感和电容实现滤波效应，另一方面高阻抗线构造电感时通过导线折线形分布和增加腔体高度，可以有效减少高阻抗线构造的电感部分体积，最后一方面低阻抗线构造对地电容时，降低腔体高度可以减少滤波器对地电容的面积。因此，使用这三项技术是滤波器的体积大大减少，实现了腔体整体尺寸和金属导线整体尺寸缩小，从而减少加工成本以及制造成本，由于产品体积小，重量轻，减少了运输成本。

本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。