一种基于耦合短截线的小型化高选择性低通微波滤波器的制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种基于耦合短截线的小型化高选择性低通微波滤波器，包括接地板、介质层和顶层，所述接地板上设置有由内环和外环构成的回型缺陷地，所述内环和外环上分别设置有开口，所述回型缺陷地的两侧分别相对称地设置有C型缺陷地，所述顶层的中部设有传输线，所述传输线的上下两侧分别相对称的连接有相互耦合的两个L型传输线。该滤波器利用阶跃阻抗L型传输线之间的耦合作用，实现了较宽的阻带，同时利用带C型缺陷地结构的接地板来改善低通滤波器的选择性；本实用新型滤波器缩小了原有滤波器的设计尺寸，提高了滤波器的选择性，实现了宽阻带的低通滤波。
【专利说明】
一种基于耦合短截线的小型化高选择性低通微波滤波器
技术领域
[0001]本实用新型涉及一种低通微波滤波器，特别是涉及一种基于耦合短截线的小型化高选择性低通微波滤波器。
【背景技术】
[0002]近几年微波通信技术蓬勃发展，对微波器件的需求日益增加。微波滤波器作为十分关键的微波器件，主要功能是对不同频率的信号进行过滤，取得固定频率的信号，滤除不需要的信号。其性能直接影响了整个系统的性能指标。因此，如何提高滤波器的选择的特性，以及减小它们的尺寸成为现在研究的热点。
[0003]低通滤波器是滤波器的重要组成之一，用于滤除高频段的信号，得到所需要的低频段信号。随着无线系统的发展，低通滤波器逐渐向着高性能、小尺寸、易集成、易加工的方向发展。研究人员为此做了很多努力，但是同时满足这些要求仍有一定的困难。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型的目的是为了克服现有技术中的不足，提供一种基于耦合短截线的小型化高选择性低通微波滤波器，利用阶跃阻抗L型传输线之间的耦合作用，实现了较宽的阻带，同时利用带C型缺陷地结构的接地板来改善低通滤波器的选择性;本实用新型滤波器缩小了原有滤波器的设计尺寸，提高了滤波器的选择性，实现了宽阻带的低通滤波。
[0005]本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的:
[0006]—种基于耦合短截线的小型化高选择性低通微波滤波器，包括接地板、介质层和顶层，所述接地板上设置有由内环和外环构成的回型缺陷地，所述内环和外环上分别设置有开口，所述回型缺陷地的两侧分别相对称地设置有C型缺陷地，所述顶层的中部设有传输线，所述传输线的上下两侧分别相对称的连接有相互耦合的两个L型传输线。
[0007]所述L型传输线与所述C型缺陷地具有相同的对称中心。
[0008]所述L型传输线竖向段的长和宽分别1.6mm和0.lmm，L型传输线横向段的长和宽分别为3.5mm和1.4mm。
[0009]所述C型缺陷地的宽度为0.07-0.13mm。
[0010]与现有技术相比，本实用新型的技术方案所带来的有益效果是:
[0011]1.顶层上传输线的上下两侧分别相对称的连接有相互耦合的两个L型传输线，这种阶跃阻抗L型传输线相耦合的方式，使单个传输零点分裂为两个传输零点，获得较宽的阻带；回型缺陷地的两侧分别相对称地设置有C型缺陷地，这种设置改善低通滤波器的选择性的同时，减小了通带纹波，明显改善了滤波器的性能。
[0012]2.实现了高选择性的低通滤波器，本实用新型低通滤波器具有良好的选择性，较宽的阻带以及通带衰减小等性能，有效解决了传统低通滤波器制作尺寸大，成本高的缺陷。通过改变本实用新型滤波器的C型缺陷地及L型传输线的尺寸，可以调整滤波器的截止频率，可获得满足不同需求的高性能低通微波滤波器。
【附图说明】
[0013 ]图1是本实用新型接地板的结构示意图。
[0014]图2是本实用新型顶层的结构示意图。
[0015]图3本实用新型接地板中缺陷地和顶层中传输线的位置关系示意图。
[0016]图4是本实用新型滤波器的传输特性示意图。
[0017]附图标记:1_接地板2-顶层3-回型缺陷地4-C型缺陷地5-传输线2a_L型传输线2b_L型传输线2c_L型传输线2d_L型传输线
【具体实施方式】
[0018]下面结合附图对本实用新型作进一步的描述:
[0019]如图1至图3所示，一种基于耦合短截线的小型化高选择性低通微波滤波器，包括接地板I和顶层2，接地板I和顶层2的中部设有介质层，接地板I上设置有由内环和外环构成的回型缺陷地3，回型缺陷地3的两侧分别相对称地设置有C型缺陷地4，顶层2的中部设有均匀的传输线5，传输线5的上下两侧分别相对称的连接有相互耦合的两个L型传输线:其中传输线5的上侧连接有相互耦合的L型传输线2a和L型传输线2b，传输线5的下侧相对称地连接有相互耦合的L型传输线2c和L型传输线2d。
[0020]所谓阶跃阻抗，是由两个或两个以上不同特征阻抗的传输线组合而成的传输线，单个的阶跃阻抗L型传输线可以形成传输零点，产生明显的带阻特性;但此结构产生的阻带较窄，我们采用阶跃阻抗L型传输线相耦合的方式，使单个传输零点分裂为两个传输零点，获得较宽的阻带。本实用新型是在均匀的传输线5的基础上加载的耦合阶跃阻抗L型传输线结构，如图2所示，阶跃阻抗L型传输线为图2中的2a、2b、2c和2d，其中2a和2b耦合，2c和2d耦入口 ο
[0021]所谓缺陷地，是在完整的地电极上去除一部分而形成的地电极上的缺陷结构。本实施例中接地板I中本身具有回型缺点地结构3，回型缺陷地3内环和外环构成，内环和外环分别在不同侧设置有开口形成互补结构，为了改善低通滤波器的选择性，在接地板I上回型缺陷地3的两侧相对称地加设了C型缺陷地4结构，如图1所示。这种C型缺陷地4结构在改善低通滤波器的选择性的同时，减小了通带纹波，明显改善了该滤波器的性能。
[0022]图3为加载耦合L型传输线和C型缺陷地与回型缺陷地相结合的结构的位置关系示意图，在这个结构中，C型缺陷地4和回型缺陷地3在PCB板的底面，L型传输线2a、2b、2c和2d均在PCB板的顶面。
[0023]本实用新型低通滤波器的传输特性如图4所示，从图中可以看出，低通滤波器在
3.4GHz附近，实现了陡峭的衰减。
[0024]最佳的，加载的L型传输线2a、2b、2c和2d在回型缺陷地3和C型缺陷地4的正上方，具有相同的对称中心。
[0025]最佳的，本实例中，介质层的介质基板选择介电常数为2.2，正切角损耗为0.0009，厚度为0.508mm的Rogers RT/duroid 5880。
[0026]最佳的，为使本实用新型滤波器的使用效果最优化，具体尺寸如下:
[0027]均匀的传输线5的宽度为1.1111111，长度为8.1111111江型传输线2&、213、2(3和2(1的竖向段作为高阻部分，其宽度为0.1111111，长度为1.6111111汰型传输线2&、213、2(3和2(1的横向段作为低阻部分，其宽度为1.4mm，长度为3.5mm。回型缺陷地3的内环长宽分别为4mm和3mm，外环长宽分别为4.4mm和3.4mm，内环和外环的槽宽及开口宽度均为0.1mmc3C型缺陷地4的宽度为0.1mm，长端为3.6mm，短端为0.1mm。
[0028]综上所述，本实用新型的低通滤波器是通过加载耦合阶跃阻抗L型传输线和C型缺陷地与回型缺陷地相结合的结构，来实现低通特性的。通过这种短截线的耦合实现的较宽的阻带，能够显著减小滤波器的体积减小，同时C型缺陷地与回型缺陷地相结合的结构有效改善了滤波器的通带特性。
[0029]虽然以上描述了本实用新型的【具体实施方式】，但这些仅是举例说明，本实用新型保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域人员在不背离本实用新型的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出修改或变更，但这些修改和变更都落入本实用新型的保护范围。
【主权项】
1.一种基于耦合短截线的小型化高选择性低通微波滤波器，包括接地板、介质层和顶层，所述接地板上设置有由内环和外环构成的回型缺陷地，其特征在于，所述内环和外环上分别设置有开口，所述回型缺陷地的两侧分别相对称地设置有C型缺陷地，所述顶层的中部设有传输线，所述传输线的上下两侧分别相对称的连接有相互耦合的两个L型传输线。2.根据权利要求1所述的一种基于耦合短截线的小型化高选择性低通微波滤波器，其特征在于，所述L型传输线位于所述C型缺陷地的正上方，所述L型传输线与所述C型缺陷地具有相同的对称中心。3.根据权利要求1或2所述的一种基于耦合短截线的小型化高选择性低通微波滤波器，其特征在于，所述L型传输线竖向段的长和宽分别1.6mm和0.1mm，L型传输线横向段的长和宽分别为3.5mm和1.4mm。4.根据权利要求1所述的一种基于耦合短截线的小型化高选择性低通微波滤波器，其特征在于，所述C型缺陷地的宽度为0.07-0.13_。
【文档编号】H01P1/203GK205609712SQ201620152848
【公开日】2016年9月28日
【申请日】2016年2月29日
【发明人】肖谧, 李晓政, 孙国亮
【申请人】天津大学