专利名称：带阻滤波器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种带阻滤波器，尤其是一种具有双阻带特性的微带带阻滤波器，该滤波器可用于微波、毫米波电路中滤除微波、毫米波信号的高次谐波及失真响应，并 可有效抑制其它窄带通信系统的干扰。
背景技术：
目前在许多微波、毫米波系统中要求信号在其中传播的损耗尽可能地小，对于不 需要的干扰信号则要求很好的抑制，通常用一个普通的带通滤波器即可满足这种要求，而 对于某些较强的干扰信号，则需要采用专门的措施来对它进行抑制，这时我们就要用到带 阻滤波器。带阻滤波器具有带通损耗低，带阻抑制好等特点。通常的宽阻带带阻滤波器只有一个阻带，如Ansoft公司于2004年5月发布的 HFSS 9. 2版本的软件用户指南中提供的一个微带带阻滤波器的实例，其结构图及S参数仿 真曲线图分别如
图1和2所示。该带阻滤波器只有一个阻带，其S21低于-20dB的阻带频率 范围为从12GHz到15. 6GHz,阻带宽度为3. 6GHz。当带阻滤波器接收到同一环境中在此附 近频段工作的来自其它通信或射频系统的窄带干扰信号时，如卫星通信的Ku频段，则无法 同时滤除这些干扰。因此，设计一种简单易行、具有双阻带特性的带阻滤波器来滤除其它的 窄带干扰信号是有必要的。
发明内容为了克服现有技术的缺陷和不足，本实用新型提出一种具有双阻带特性的周期型 折线槽微带带阻滤波器，该滤波器具有一宽一窄两个阻带，两阻带频率范围可调，可按照要 求同时滤除一个宽带和一个窄带干扰信号。本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是一种带阻滤波器由微带传输线 并联两个二分之一波长终端开路传输线所构成，所述微带传输线左端并联的为一个向下的 终端开路传输线，所述向下的终端开路传输线的下部折向右方与所述微带传输线平行，所 述微带传输线右端并联的为一个向上的终端开路传输线，所述向上的终端开路传输线的上 部折向左方与所述微带传输线平行，所述微带传输线的中部刻蚀一个折线槽，所述折线槽 呈周期结构，由“几”字形折线首尾相接所构成，信号由所述微带传输线的左端输入，由所述 微带传输线的右端输出。所述周期型折线槽结构是一种缺陷结构，其折线为矩形折线，折线槽中的凹槽起 电容的作用，折线起电感的作用，整个周期型折线槽结构微带传输线的等效电路模型为一 个LCR谐振器。本实用新型的有益效果是，周期型折线槽结构微带传输线具有良好的带阻特性， 它与同样具有带阻特性的并联二分之一波长终端开路传输线一起构成了具有双阻带特性 的微带带阻滤波器，不仅易于操作、尺寸较小，而且可以滤除微波、毫米波信号的高次谐波 及失真响应，并可有效抑制其它窄带通信系统的干扰。以下结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
图1为HFSS 9. 2版本软件用户指南中的微带带阻滤波器结构示意图。图2为HFSS 9. 2版本软件用户指南中的微带带阻滤波器S参数仿真曲线图。图3为微带折线槽带阻滤波器的结构示意图。图4为图3所示滤波器中周期型折线槽结构微带传输线的结构示意图。图5为周期型折线槽结构微带传输线的等效电路图。图6为周期型折线槽结构微带传输线的S参数仿真曲线图。图7为微带折线槽带阻滤波器的S参数仿真曲线图。图8为周期型折线槽左移0. 4mm所得带阻滤波器的S参数仿真曲线图。图9为周期型折线槽右移0. 4mm所得带阻滤波器的S参数仿真曲线图。
图10为周期数为13个周期的折线槽带阻滤波器的S参数仿真曲线图。
图11为周期数为15个周期的折线槽带阻滤波器的S参数仿真曲线图。图中1-输入端，2-输出端，3-微带传输线，4-左端并联的终端开路传输线，5-右 端并联的终端开路传输线，6-周期型折线槽。
具体实施方式
图3所示带阻滤波器的微带传输线3的中部刻蚀一个周期型折线槽6，周期数为 10个周期，微带传输线3两端各并联一个二分之一波长的终端开路传输线4和5。左端并 联的终端开路传输线4为一个向下的分支线，且其下部折向右方与微带传输线3平行，右端 并联的终端开路传输线5为一个向上的分支线，且其上部折向左方与微带传输线3平行。 信号由输入端1输入，由输出端2输出，输入端1位于微带传输线3的左端，输出端2位于 微带传输线3的右端。左端并联的终端开路传输线4与右端并联的终端开路传输线5的尺 寸相同，它们的尺寸由1” I2和I3来确定，其中I1SOJSmm, I2为3. 4mm，I3为0. 19mm，左 端并联的终端开路传输线4与右端并联的终端开路传输线5之间的微带传输线3的长度I4 为3. 59mm，周期型折线槽6与左端并联的终端开路传输线4之间的距离I5为0. 22mm，微带 传输线3的宽度s为0. 19mm。图4所示为图3中带阻滤波器的微带传输线3的结构示意图，折线为矩形结构，折 线高度h为0. 16mm，折线长度1为2. 02mm，折线的纵向宽度b为0. 12mm。折线槽的宽度w 为0. 02mm,周期型折线槽6单个周期的长度a为0. 2mm。图5所示为图4中周期型折线槽6结构的微带传输线3的等效电路模型，它是一 个LCR谐振器。参见图4，周期型折线槽6是一种缺陷结构，其折线为矩形折线，呈“几”字 形状，首尾相接，构成周期型折线槽6。折线槽中的凹槽起电容的作用，折线起电感的作用。图6为图4所示微带传输线3的S参数仿真曲线，由图6可看出，具有周期型折线 槽6结构的微带传输线3具有很好的带阻特性，其谐振频率处有一个尖锐的阻带，阻带内最 大衰减达38dB。图7为图3所示带阻滤波器的仿真结 果，由图7可看出，此带阻滤波器具有一宽一 窄两个阻带，其中较宽的阻带S21低于-20dB的阻带频率范围为从11. 4GHz到15GHz，阻带宽度为3. 6GHz，较窄的阻带S21低于-20dB的频率范围为从17. 3GHz到17. 7GHz，阻带宽度 为0. 4GHz，其谐振频率为17. 5GHz。相比较图2所示的HFSS 9. 2版本的软件用户指南中的 带阻滤波器仿真曲线，图3所示的带阻滤波器可在基本不改变原宽带阻带的基础上又增加 了一个窄带阻带。图8为将图3中周期型折线槽6在微带传输线3上左移0. 4mm所得带阻滤波器的 仿真结果，由图8可看出，左移后的带阻滤波器窄带阻带的谐振频率为18. 5GHz，高于图7所 示的原带阻滤波器窄带阻带的谐振频率。 图9为将图3中周期型折线槽6在微带传输线3上右移0. 4mm所得带阻滤波器的 仿真结果，由图9可看出，右移后的带阻滤波器窄带阻带的谐振频率为16. 8GHz，低于图7所 示的原带阻滤波器窄带阻带的谐振频率。由此可见，可通过改变周期型折线槽6的位置来 调节带阻滤波器窄带阻带的谐振频率。
图10为将图3中周期型折线槽6的周期数增加为13个周期时所得带阻滤波器的 仿真结果，由
图10可看出，周期数增加为13个周期的带阻滤波器窄带阻带的谐振频率为 10. 2GHz，低于图7所示的原带阻滤波器窄带阻带的谐振频率。
图11为将图3中周期型折线槽6的周期数增加为15个周期时所得带阻滤波器的 仿真结果，由
图11可看出，周期数增加为15个周期的带阻滤波器窄带阻带的谐振频率为 8. 9GHz，低于
图10所示的周期数为13个周期的带阻滤波器窄带阻带的谐振频率。由此可 见，也可通过改变周期型折线槽6的周期数来调节带阻滤波器窄带阻带的谐振频率。
权利要求一种带阻滤波器，由微带传输线并联两个二分之一波长终端开路传输线所构成，所述微带传输线左端并联的为一个向下的终端开路传输线，所述向下的终端开路传输线的下部折向右方与所述微带传输线平行，所述微带传输线右端并联的为一个向上的终端开路传输线，所述向上的终端开路传输线的上部折向左方与所述微带传输线平行，信号由所述微带传输线的左端输入，由所述微带传输线的右端输出，其特征包括，所述微带传输线的中部刻蚀一个折线槽。
2.根据权力要求1所述的带阻滤波器，其特征包括，所述折线槽呈周期结构，由“几”字 形折线首尾相接所构成。
专利摘要本实用新型公开了一种带阻滤波器，用于微波、毫米波电路系统。它是在微带传输线左端并联一个向下的终端开路传输线，其下部折向右方与微带传输线平行，在微带传输线右端并联一个向上的终端开路传输线，其上部折向左方与所述微带传输线平行，在微带传输线中部刻蚀一个周期型折线槽，由“几”字形折线首尾相接所构成。本实用新型具有双阻带特性，不仅易于操作、尺寸较小，而且可以滤除微波、毫米波信号的高次谐波及失真响应，并可有效抑制其它窄带通信系统的干扰。
文档编号B61L5/06GK201592723SQ200920250639
公开日2010年9月29日 申请日期2009年11月20日 优先权日2009年11月20日
发明者冯立营, 刘颖, 孙程光, 成丹, 王利强, 郑宏兴, 马兴兵 申请人:天津工程师范学院