一种双频低通滤波器的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及低通滤波器领域，具体是一种双频低通滤波器。
【背景技术】
[0002]目前公认可以产生带隙结构的有EBS(电子能带结构)和PBG(光子带隙结构)，如介质基板穿孔，在介质基板上填充其他材料等。但是这些结构加工复杂且不便于集成。
[0003]1999年韩国学者 J.1.Parl^PC.S.Kim等人在研究光子带隙(Photonic Band Gap，PBG)结构的基础上首次提出了缺陷地结构(Defected Ground Structure，DGS)，通过在传输线的接地板上腐蚀出缺陷图案，以改变微带线地板电流的分布，从而改变微带线的分布电容和分布电感，使得由DGS构成的微带线具有带阻和慢波特性。相比于PBG结构，DGS结构简单，占用电路面积小，易于集成，功耗低，在改变滤波器性能上面具有很大的优势。广泛应用于功分器、滤波器和功率放大电路等微波电路中。
[0004]为了适应现代通信技术的发展要求，设备不断小型化，双频或多频通信系统集成于一体是发展的必然趋势。目前，已经成功的开发出双频天线及双频功率放大器。其中ANADIGICS在09年研制成功双频功率放大器。滤波器是现代通信系统中重要的器件之一，其功能的改进对系统的改善有着积极地重要意义。故双频滤波器的研究是实现现代双频通信系统的重要环节。
【实用新型内容】
[0005]本实用新型的目的是提供一种双频低通滤波器，以解决现有技术存在的问题。
[0006]为了达到上述目的，本实用新型所采用的技术方案为:
[0007]—种双频低通滤波器，包括有介质基板，介质基板上、下表面分别镀有金属层，介质基板左、右两端分别连接有SMA接头，其特征在于:介质基板上表面金属层中刻蚀有两条相互平行的缝隙，两缝隙分别平行于介质基板前、后侧边，两缝隙中间分别设置为U形段，且两缝隙中间U形段的U形口分别朝向介质基板前侧边，位于后方的缝隙U形段左右宽度大于位于前方的缝隙U形段左右宽度，位于后方的缝隙U形段前后长度小于位于前方的缝隙U形段前后长度，位于两缝隙之间的U形金属层形成U形谐振器，且U形谐振器后端两拐角切去45°。两SMA接头分别接入介质基板左右两端两条缝隙之间的金属层，介质基板下表面金属层左、右侧分别刻蚀有U形嵌套缺陷地结构，左、右侧U形嵌套缺陷地结构中嵌套的U形嵌套缺陷地结构数量不同，且左、右侧U形嵌套缺陷地结构的U形口均单向朝向介质基板左侧或右侧，形成非对称U形缺陷地结构。
[0008]所述的一种双频低通滤波器，其特征在于:介质基板中位于U形谐振器前方缝隙U形口的前侧开有连通上、下表面的通孔，且通孔中安装有连接上、下表面金属层的金属柱。
[0009]所述的一种双频低通滤波器，其特征在于:所述介质基板的介电常数ε r= 3.38，厚度h = 1mm。
[0010]所述的一种双频低通滤波器，其特征在于:所述金属层与金属柱由导电性能好的金属材料制成，可选用金、或银、或铜，优选铜。
[0011]所述的一种双频低通滤波器，其特征在于:介质基板下表面金属层左、右侧的U形嵌套缺陷地结构中，其中一侧U形嵌套缺陷地结构由三个依次嵌套的U形缝隙构成，另一侧U形嵌套缺陷地结构由两个依次嵌套的U形缝隙构成。
[0012]本实用新型提供了一种双频低通滤波器。该滤波器设计简单，体积小，易加工，通带插损低，阻带抑制较好。
[0013]本实用新型的优点是:
[0014](I)本实用新型结构简单，易加工。由于本结构是在介质基板的金属层直接蚀刻结构形成滤波器，加工精度高，简单易行，有利于集成。
[0015](2)通过添加金属铜柱实现介质基板上表面金属层和下表面(接地面)金属层连接，增加了传输线的导纳，使滤波器的阻带深度增加。
[0016](3)在微带滤波器的结构上加入非对称的缺陷地结构，不仅能增加低通滤波器阻带的抑制，同时增加了 4.4GHz处产生陷波深度。
[0017](4)与传统的微带低通滤波器相比，本实用新型可在4.4GHz处产生抑制深度为19dB的陷波频带，可实现双频带特性。
【附图说明】
[0018]图1本实用新型的实施例一种双频低通滤波器结构示意图；
[0019]图2本实用新型上表面结构示意图；
[0020]图3本实用新型下表面(接地面)结构示意图；
[0021]图4本实用新型的金属铜柱结构示意图；
[0022]图5为本实用新型双频低通滤波器的S曲线示意图。
【具体实施方式】
[0023]如图1-图4所示，一种双频低通滤波器，包括有介质基板I，介质基板I上、下表面分别镀有金属层2、3，介质基板I左、右两端分别连接有SMA接头4，介质基板I上表面金属层2中刻蚀有两条相互平行的缝隙5、6，两缝隙5、6分别平行于介质基板I前、后侧侧边，两缝隙5、6中间分别设置为U形段，且两缝隙5、6中间U形段的U形口分别朝向介质基板I前侧边，位于后方的缝隙6的U形段左右宽度大于位于前方的缝隙5的U形段左右宽度，位于后方的缝隙6的U形段前后长度小于位于前方的缝隙5的U形段前后长度。位于两缝隙之间的U形金属层形成U形谐振器，且U形谐振器后端两拐角切去45°。两SMA接头分别接入介质基板左右两端两条缝隙之间的金属层。介质基板I下表面金属层3左、右侧分别刻蚀有U形嵌套缺陷地结构7、8，左、右侧U形嵌套缺陷地结构7、8中嵌套的U形缝隙数量不同，且左、右侧U形嵌套缺陷地结构7、8的U形口均单向朝向介质基板I左侧或右侧，形成非对称缺陷地结构。
[0024]介质基板I中位于U形谐振器前方缝隙5的U形口的前侧开有连通上、下表面的通孔，且通孔中安装有连接上、下表面金属层的金属柱9。
[0025]介质基板I的介电常数ε r= 3.38，厚度h = Imm0
[0026]金属层2、3与金属柱9由导电性能好的金属材料制成，可选用金、或银、或铜，优选铜。
[0027]介质基板I下表面金属层3左、右侧的U形嵌套缺陷地结构7、8中，其中一侧U形嵌套缺陷地结构7由三个依次嵌套的U形缝隙构成，另一侧U形嵌套缺陷地结构8由两个依次嵌套的U形缝隙构成。
[0028]本实用新型实施例的一种双频低通滤波器的结构示意图，包括具有两条缝隙的微带传输线和一组非对称的U形嵌套缺陷地结构，以及实现增加上下两金属面耦合的金属铜柱。
[0029]图5为本实用新型实施例一种双频低通滤波器的S曲线示意图。由图可以看出，滤波器在4.4GHz产生阻带深度为19dB的陷波频带，可实现低通滤波器的双频特性。同时高频阻带可达13.5dB,通带插损小于ldB。
[0030]以上对实用新型所公开了的一种双频低通滤波器，进行了详细介绍，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用的方法及其核心思想。同时，对于本领域的一般技术人员，根据本实用新型的思想，在【具体实施方式】及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。
【主权项】
1.一种双频低通滤波器，包括有介质基板，介质基板上、下表面分别镀有金属层，介质基板左、右两端分别连接有SMA接头，其特征在于:介质基板上表面金属层中刻蚀有两条相互平行的缝隙，两缝隙分别平行于介质基板前、后侧边，两缝隙中间分别设置为U形段，且两缝隙中间U形段的U形口分别朝向介质基板前侧边，位于后方的缝隙U形段左右宽度大于位于前方的缝隙U形段左右宽度，位于后方的缝隙U形段前后长度小于位于前方的缝隙U形段前后长度，位于两缝隙之间的U形金属层形成U形谐振器，且U形谐振器后端两拐角切去45°，两SMA接头分别接入介质基板左右两端两条缝隙之间的金属层，介质基板下表面金属层左、右侧分别刻蚀有数量不同的U形嵌套缺陷地结构，且左、右侧U形嵌套缺陷地结构的U形口均单向朝向介质基板左侧或右侧，形成非对称U形嵌套缺陷地结构。2.根据权利要求1所述的一种双频低通滤波器，其特征在于:介质基板中位于U形谐振器前方缝隙U形口的前侧开有连通上、下表面的通孔，且通孔中安装有连接上、下表面金属层的金属柱。3.根据权利要求1所述的一种双频低通滤波器，其特征在于:所述介质基板的介电常数 ε r= 3.38，厚度 h = 1mm。4.根据权利要求1或2所述的一种双频低通滤波器，其特征在于:所述金属层与金属柱由导电性能好的金属材料制成。5.根据权利要求1所述的一种双频低通滤波器，其特征在于:介质基板下表面金属层左、右侧的U形嵌套缺陷地结构中，其中一侧U形嵌套缺陷地结构由三个依次嵌套的U形缝隙构成，另一侧U形嵌套缺陷地结构由两个依次嵌套的U形缝隙构成。
【专利摘要】本实用新型公开了一种双频低通滤波器，包括有介质基板，介质基板上、下表面分别镀有金属层，上表面金属层中刻蚀有U形谐振器，下表面金属层中刻蚀有非对称缺陷地结构。本实用新型设计简单，体积小，易加工，通带插损低，阻带抑制较好。
【IPC分类】H01P1/203
【公开号】CN205104594
【申请号】CN201520747108
【发明人】李民权, 何宏庆
【申请人】安徽大学
【公开日】2016年3月23日
【申请日】2015年9月24日