基于终端短路十字型谐振器的陷波频段超宽带带通滤波器的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于微波毫米波技术领域，特别是一种基于终端短路十字型谐振器的陷波 频段超宽带带通滤波器。
【背景技术】
[0002] 2002 年，美国联邦通信委员会（FederalCommunicationsCommission，FCC)允 许3. 1GHz~10. 6GHz频段民用，给通信领域的发展带了一束曙光，随后学术界和工业界如 火如荼地开展了对超宽带设备中超宽带技术的研究。超宽带技术在军事、民用无线通信中 有着广泛应用，无线通信系统的飞速发展给现有系统提出更加艰巨的要求，尤其对于无线 发射接收系统，超宽带系统与现有通信系统之间的兼容问题越来越受到重视。而滤波器是 超宽带无线通信系统中必不可少的重要元件，起着隔离出有用信号的重大作用。对于在 3. 1GHz~10. 6GHz范围内已有的无线系统带来的影响，不容忽视，例如应用于卫星通信的 C波段和X波段和WLAN信号。为了避免与现有的通信相互干扰，迫切需要性能优良的高阻 带滤波器及在整个超宽带范围内均有效抑制干扰的多通超宽带滤波器。因此，研究有陷波 频段超宽带带通滤波器在整个超宽带范围内着举足轻重的意义。国内外很多学者对此进行 了研究，发现他们陷波频带设计方法主要可以归类为三种：加载开路短截线法、不对称输入 /输出耦合法和加载具有可控传输零点的其它谐振器法。使用多模谐振器自身固有的传输 零点而不再额外使用其它例如开路短截线等谐振器的陷波设计方法还没有被提及和讨论。 尚未发现基于终端短路十字型谐振器的陷波频段超宽带带通滤波器的相关研究和报导。
【发明内容】
[0003] 本发明的目的在于提供一种体积小、重量轻、可靠性高、易于加工、成本低的基于 终端短路十字型谐振器的陷波频段超宽带带通滤波器。
[0004] 实现本发明目的的技术方案是：一种基于终端短路十字型谐振器的陷波频段超宽 带带通滤波器，包括十字型谐振器，该十字型谐振器的四条微带线沿顺时针方向分别为第 一微带线、第二微带线、第三微带线、第四微带线，第一微带线位于最上方，其中第二微带线 与第四微带线关于y轴对称，第一微带线的末端设置第一金属化通孔，第二微带线的末端 设置第二金属化通孔，第四微带线的末端设置第三金属化通孔，第六微带线和第七微带线 同时与第三微带线耦合，第六微带线一端与第五微带线相连，第五微带线另一端与第一输 入端相连，第七微带线一端与第八微带线相连，第八微带线另一端与第一输出端相连。
[0005] 本发明与现有技术相比，其显著优点是：（1)本发明能够根据自身结构在通带内 产生陷波频段；（2)带内插入损耗小；（3)群延时平坦；（4)采用微带结构，电路结构简单， 体积小，重量轻，易于加工，工艺简单成熟；（5)利用微带加工工艺的大批量生产的一致性， 获得高成品率和低成本。
[0006] 下面结合具体实施例对本发明做较为详细的描述。
【附图说明】
[0007] 图1是本发明基于终端短路十字型谐振器的陷波频段超宽带带通滤波器的终端 短路十字型谐振器等效电路图。
[0008] 图2是本发明基于终端短路十字型谐振器的陷波频段超宽带带通滤波器的短路 终端十字型谐振器的零极点随阻抗比h和k 2的变化曲线。
[0009] 图3是本发明基于终端短路十字型谐振器的陷波频段超宽带带通滤波器的结构 图。
[0010] 图4是本发明基于终端短路十字型谐振器的陷波频段超宽带带通滤波器的相对 带宽随阻抗z 3的变化曲线（Z4=100Q)。
[0011] 图5是本发明基于终端短路十字型谐振器的陷波频段超宽带带通滤波器的陷波 频段中心频率随终端短路十字型谐振器枝节长度的变化曲线。
[0012] 图6是本发明基于终端短路十字型谐振器的陷波频段超宽带带通滤波器的仿真 与实测结果S参数。
【具体实施方式】
[0013] 本发明公开了一种基于终端短路十字型谐振器的陷波频段超宽带带通滤波器，包 括十字型谐振器，该十字型谐振器的四条微带线沿顺时针方向分别为第一微带线1、第二微 带线2、第三微带线3、第四微带线4,第一微带线1位于最上方，其中第二微带线2与第四微 带线4关于y轴对称，第一微带线1的末端设置第一金属化通孔％，第二微带线2的末端设 置第二金属化通孔V2，第四微带线4的末端设置第三金属化通孔V3，第六微带线6和第七微 带线7同时与第三微带线3耦合，第六微带线6-端与第五微带线5-端相连，第五微带线 5另一端与第一输入端Portl相连，第七微带线7-端与第八微带线8-端相连，第八微带 线8另一端与第一输出端Port2相连；第一微带线1的长度小于第三微带线3的长度。
[0014] 所述第一微带线1的末端设置第一金属化通孔Vi，第二微带线2的末端设置第二 金属化通孔V 2，第四微带线4的末端设置第三金属化通孔V3，这些金属化通孔用来接地。
[0015] 所述微带线尺寸、金属化通孔大小以及耦合间距的大小是可调节。
[0016] 所述第五微带线5和第八微带线8在同一直线上，该直线与第二微带线2平行。
[0017] 第五微带线5和第八微带线8的阻抗相等，均为50Q或者75Q。
[0018] 该滤波器传输零点对应的第四微带线4和第三微带线3的电长度分别满足以下公 式：
【主权项】
1. 一种基于终端短路十字型谐振器的陷波频段超宽带带通滤波器，其特征在于，包括 十字型谐振器，该十字型谐振器的四条微带线沿顺时针方向分别为第一微带线[1]、第二微 带线[2]、第三微带线[3]、第四微带线[4]，第一微带线[1]位于最上方，其中第二微带线 [2]与第四微带线[4]关于y轴对称，第一微带线[1]的末端设置第一金属化通孔[V 1],第 二微带线[2]的末端设置第二金属化通孔[V2]，第四微带线[4]的末端设置第三金属化通 孔[V 3]，第六微带线[6]和第七微带线[7]同时与第三微带线[3]耦合，第六微带线[6] - 端与第五微带线[5] -端相连，第五微带线[5]另一端与第一输入端[Portl]相连，第七微 带线[7] -端与第八微带线[8] -端相连，第八微带线[8]另一端与第一输出端[Port2] 相连；第一微带线[1]的长度小于第三微带线[3]的长度。
2. 根据权利要求1所述的基于终端短路十字型谐振器的陷波频段超宽带带通滤波器， 其特征在于：第一微带线[1]的末端设置第一金属化通孔[V 1]，第二微带线[2]的末端设置 第二金属化通孔[V2]，第四微带线[4]的末端设置第三金属化通孔[V 3]，这些金属化通孔用 来接地。
3. 根据权利要求1所述的基于终端短路十字型谐振器的陷波频段超宽带带通滤波器， 其特征在于：所述微带线尺寸、金属化通孔大小以及耦合间距的大小是可调节。
4. 根据权利要求1所述的基于终端短路十字型谐振器的陷波频段超宽带带通滤波器， 其特征在于：第五微带线[5]和第八微带线[8]在同一直线上，该直线与第二微带线[2]平 行。
5. 根据权利要求1所述的基于终端短路十字型谐振器的陷波频段超宽带带通滤波器， 其特征在于：第五微带线[5]和第八微带线[8]的阻抗相等，均为50 Ω或者75 Ω。
6. 根据权利要求1所述的基于终端短路十字型谐振器的陷波频段超宽带带通滤波器， 其特征在于：该滤波器传输零点对应的第四微带线[4]和第三微带线[3]的电长度分别满 足以下公式：
式中，参数含义为Z1是第三微带线[3]的特性阻抗，Z2是第四微带线[4]的特性阻抗， Z3是第一微带线[1]的特性阻抗，Q1是第三微带线[3]的电长度，θ2是第四微带线[4]的 电长度，θ 3是第一微带线[1]的电长度。
【专利摘要】本发明公开了一种基于终端短路十字型谐振器的陷波频段超宽带带通滤波器，包括一个十字型谐振器、谐振器三个短截线末端的三个金属化通孔、平行耦合馈线结构。本发明均采用分布参数的微带线设计。本发明具有重量轻、可靠性高、性能优异、温度稳定性好、大批量生产成本低等优点，特别适用于相应微波频段的通信、数字雷达、军用与民用多模和多路通信系统终端、无线通信手持终端等，以及对重量、性能、可靠性有苛刻要求的相应系统中。
【IPC分类】H01P7-08, H01P1-203
【公开号】CN104659448
【申请号】CN201310597768
【发明人】康炜, 王辉, 沈义进, 吴文
【申请人】南京理工大学
【公开日】2015年5月27日
【申请日】2013年11月22日