一种拓扑结构及具有高选择性和宽阻带的低通滤波器的制作方法

本发明涉及滤波器，尤其涉及一种拓扑结构及具有高选择性和宽阻带的低通滤波器。

背景技术：

1、随着第五代无线通信时代的到来，射频通信链路对于相邻信道以及远端带外杂散抑制需求日益增加，因此设计出边带陡峭和宽阻带的高性能微带低通滤波器对于提高通信系统的性能有着至关重要的意义。

2、目前已报道的微带低通滤波器设计方案，主要有缺陷地方案、阶跃阻抗谐振器方案、短截线加载谐振器方案、扇形谐振器方案等。但是，基于以上方案设计的低通滤波器，往往存在选择性差、阻带窄以及通带插入损耗高的缺陷，这会极大限制其在现代无线通信系统中使用。

技术实现思路

1、鉴于现有技术的上述不足，本发明的主要目的在于提供一种拓扑结构及具有高选择性和宽阻带的低通滤波器，旨在解决现有低通滤波器选择性差、阻带窄以及通带插入损耗高的问题。

2、为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

3、一种拓扑结构，包括第一微带线、第二微带线、第三微带线、第四微带线、第五微带线、第六微带线、第七微带线、第八微带线、第九微带线、第十微带线、第十一微带线、第十二微带线、第一开路枝节、第二开路枝节、第三开路枝节、第四开路枝节、第五开路枝节、第六开路枝节、第七开路枝节、第八开路枝节、第九开路枝节、第十开路枝节、第十一开路枝节、第十二开路枝节、输入端和输出端；

4、所述第二微带线的一端分别连接所述第四微带线的一端、所述第七微带线的一端和所述第十一微带线的一端，所述第四微带线的另一端分别连接所述第五微带线的一端和所述第六微带线的一端，所述第五微带线的另一端分别连接所述第三开路枝节和所述第四开路枝节，所述第六微带线的另一端分别连接所述第五开路枝节和所述第六开路枝节，所述第七微带线的另一端分别连接所述第八微带线的一端和所述第九微带线的一端，所述第八微带线的另一端分别连接所述第七开路枝节和所述第八开路枝节，所述第九微带线的另一端分别连接所述第九开路枝节和所述第十开路枝节，所述第一微带线的一端连接所述第一开路枝节，所述第三微带线的一端连接所述第二开路枝节，所述第十微带线的一端连接所述第十一开路枝节，所述第十二微带线的一端连接所述第十二开路枝节，所述第一微带线的另一端、所述第二微带线的另一端和所述第三微带线的另一端均连接所述输入端，所述第十微带线的另一端、所述第十一微带线的另一端和所述第十二微带线的另一端均连接所述输出端；

5、所述第二微带线与所述第十一微带线位于同一水平线上，所述第四微带线与所述第七微带线位于同一垂直线上，所述第一微带线和所述第十微带线、所述第二微带线和所述第十一微带线、所述第三微带线和所述第十二微带线、所述第五微带线和所述第六微带线、所述第八微带线和所述第九微带线、所述第一开路枝节和所述第十一开路枝节、所述第二开路枝节和所述第十二开路枝节、所述第三开路枝节和所述第五开路枝节、所述第四开路枝节和所述第六开路枝节、所述第七开路枝节和所述第九开路枝节、所述第八开路枝节和所述第十开路枝节均关于所述第四微带线和所述第七微带线所在的同一垂直线左右对称，所述第一微带线和所述第三微带线、所述第五微带线和所述第八微带线、所述第四微带线和所述第七微带线、所述第六微带线和所述第九微带线、所述第十微带线和所述第十二微带线、所述第一开路枝节和所述第二开路枝节、所述第三开路枝节和所述第八开路枝节、所述第四开路枝节和所述第七开路枝节、所述第五开路枝节和所述第十开路枝节、所述第六开路枝节和所述第九开路枝节、所述第十一开路枝节和所述第十二开路枝节均关于所述第二微带线和所述第十一微带线所在的同一水平线上下对称。

6、可选的，所述第三开路枝节和所述第四开路枝节关于所述第五微带线上下对称，所述第五开路枝节和所述第六开路枝节关于所述第六微带线上下对称，所述第七开路枝节和所述第八开路枝节关于所述第八微带线上下对称，所述第九开路枝节和所述第十开路枝节关于所述第九微带线上下对称。

7、可选的，所述第一微带线、所述第二微带线、所述第三微带线、所述第五微带线、所述第六微带线、所述第八微带线、所述第九微带线、所述第十微带线、所述第十一微带线和所述第十二微带线相互平行，且均垂直于所述第四微带线、所述第七微带线、所述第一开路枝节、所述第二开路枝节、所述第三开路枝节、所述第四开路枝节、所述第五开路枝节、所述第六开路枝节、所述第七开路枝节、所述第八开路枝节、所述第九开路枝节、所述第十开路枝节、所述第十一开路枝节和所述第十二开路枝节。

8、可选的，所述第二微带线的电长度和所述第十一微带线的电长度均为基于所述拓扑结构的滤波器阻带中心频率处对应的四分之一波长，所述第一微带线的电长度与所述第一开路枝节的电长度之和、所述第三微带线的电长度与所述第二开路枝节的电长度之和、所述第十微带线的电长度与所述第十一开路枝节的电长度之和、所述第十二微带线的电长度与所述第十二开路枝节的电长度之和均为基于所述拓扑结构的滤波器阻带中心频率处对应的四分之一波长，所述第四微带线的电长度、所述第五微带线的电长度、所述第三开路枝节的电长度之和均为基于所述拓扑结构的滤波器阻带中心频率处对应的二分之一波长，所述第四微带线的电长度、所述第五微带线的电长度、所述第四开路枝节的电长度之和均为基于所述拓扑结构的滤波器阻带中心频率处对应的二分之一波长，所述第四微带线的电长度、所述第六微带线的电长度、所述第五开路枝节的电长度之和均为基于所述拓扑结构的滤波器阻带中心频率处对应的二分之一波长，所述第四微带线的电长度、所述第六微带线的电长度、所述第六开路枝节的电长度之和均为基于所述拓扑结构的滤波器阻带中心频率处对应的二分之一波长，所述第七微带线的电长度、所述第八微带线的电长度、所述第七开路枝节的电长度之和均为基于所述拓扑结构的滤波器阻带中心频率处对应的二分之一波长，所述第七微带线的电长度、所述第八微带线的电长度、所述第八开路枝节的电长度之和均为基于所述拓扑结构的滤波器阻带中心频率处对应的二分之一波长，所述第七微带线的电长度、所述第九微带线的电长度、所述第九开路枝节的电长度之和均为基于所述拓扑结构的滤波器阻带中心频率处对应的二分之一波长，所述第七微带线的电长度、所述第九微带线的电长度、所述第十开路枝节的电长度之和均为基于所述拓扑结构的滤波器阻带中心频率处对应的二分之一波长。

9、可选的，所述第一微带线的特征阻抗、所述第三微带线的特征阻抗、所述第十微带线的特征阻抗、所述第十二微带线的特征阻抗、所述第一开路枝节的特征阻抗、所述第二开路枝节的特征阻抗、所述第十一开路枝节的特征阻抗和所述第十二开路枝节的特征阻抗相等，且均为z1；所述第二微带线的特征阻抗和所述第十一微带线的特征阻抗相等，且均为z2；所述第四微带线的特征阻抗和所述第七微带线的特征阻抗均相等，且均为z3；所述第五微带线的特征阻抗、所述第六微带线的特征阻抗、所述第八微带线的特征阻抗和所述第九微带线的特征阻抗相等，且均为2z3；所述第三开路枝节的特征阻抗、所述第四开路枝节的特征阻抗、所述第五开路枝节的特征阻抗、所述第六开路枝节的特征阻抗、所述第七开路枝节的特征阻抗、所述第八开路枝节的特征阻抗、所述第九开路枝节的特征阻抗和所述第十开路枝节的特征阻抗相等，且均为4z3。

10、可选的，所述拓扑结构包括两个奇模传输极点、一个偶模传输极点和三个传输零点。

11、本发明采用的另一个技术方案为：

12、一种具有高选择性和宽阻带的低通滤波器，包括上述的拓扑结构。

13、可选地，还包括电路板，所述拓扑结构设于所述电路板上，所述第一微带线的长度、所述第三微带线的长度、所述第十微带线的长度和所述第十二微带线的长度相同，所述第一开路枝节的长度、所述第二开路枝节的长度、所述第十一开路枝节的长度和所述第十二开路枝节的长度相同，所述第二微带线的长度和所述第十一微带线的长度相同，所述第四微带线的长度和所述第七微带线的长度相同，所述第五微带线的长度、所述第六微带线的长度、所述第八微带线和所述第九微带线的长度相同，所述第三开路枝节的长度、所述第四开路枝节的长度、所述第五开路枝节的长度、所述第六开路枝节的长度、所述第七开路枝节的长度、所述第八开路枝节的长度、所述第九开路枝节的长度和所述第十开路枝节的长度相同，所述第一微带线的宽度、所述第一开路枝节的宽度、所述第三微带线的宽度、所述第二开路枝节的宽度、所述第十微带线的宽度、所述第十一开路枝节的宽度、所述第十二微带线的宽度和所述第十二开路枝节的宽度相同，所述第二微带线的宽度和所述第十一微带线的宽度相同，所述第四微带线的宽度和所述第七微带线的宽度相同，所述第五微带线的宽度、所述第六微带线的宽度、所述第八微带线的宽度和所述第九微带线的宽度相同，所述第三开路枝节的宽度、所述第四开路枝节的宽度、所述第五开路枝节的宽度、所述第六开路枝节的宽度、所述第七开路枝节的宽度、所述第八开路枝节的宽度、所述第九开路枝节的宽度和所述第十开路枝节的宽度相同，所述第二微带线与所述第一微带线之间的距离、所述第二微带线与所述第三微带线之间的距离、所述第十一微带线与所述第十微带线之间的距离、所述第十一微带线与所述第十二微带线之间的距离相同。

14、可选的，所述电路板的介电损耗为0.0022，厚度为0.813mm，尺寸为22.2mm*18.8mm。

15、可选的，所述电路板上的具体参数设置为：

16、所述第一微带线的长度、所述第三微带线的长度、所述第十微带线的长度和所述第十二微带线的长度均记为l1h，l1h＝7.3mm；所述第一开路枝节的长度、所述第二开路枝节的长度、所述第十一开路枝节的长度和所述第十二开路枝节的长度均记为l1v，l1v＝1.45mm；所述第二微带线的长度和所述第十一微带线的长度均记为l2，l2＝9.0mm；所述第四微带线的长度和所述第七微带线的长度均记为l3，l3＝5.95mm；所述第五微带线的长度、所述第六微带线的长度、所述第八微带线和所述第九微带线的长度均记为l4，l4＝8.0mm；所述第三开路枝节的长度、所述第四开路枝节的长度、所述第五开路枝节的长度、所述第六开路枝节的长度、所述第七开路枝节的长度、所述第八开路枝节的长度、所述第九开路枝节的长度和所述第十开路枝节的长度均记为l5，l5＝2.8mm；所述第一微带线的宽度、所述第一开路枝节的宽度、所述第三微带线的宽度、所述第二开路枝节的宽度、所述第十微带线的宽度、所述第十一开路枝节的宽度、所述第十二微带线的宽度和所述第十二开路枝节的宽度均记为w1，w1＝0.3mm；所述第二微带线的宽度和所述第十一微带线的宽度均记为w2，w2＝0.1mm；所述第四微带线的宽度和所述第七微带线的宽度均记为w3，w3＝0.6mm；所述第五微带线的宽度、所述第六微带线的宽度、所述第八微带线的宽度和所述第九微带线的宽度均记为w4，w4＝0.3mm；所述第三开路枝节的宽度、所述第四开路枝节的宽度、所述第五开路枝节的宽度、所述第六开路枝节的宽度、所述第七开路枝节的宽度、所述第八开路枝节的宽度、所述第九开路枝节的宽度和所述第十开路枝节的宽度均记为w5，w5＝0.15mm；所述第二微带线与所述第一微带线之间的距离、所述第二微带线与所述第三微带线之间的距离、所述第十一微带线与所述第十微带线之间的距离、所述第十一微带线与所述第十二微带线之间的距离均记为s1，s1＝0.4mm。

17、本发明的有益效果在于：提出了一种新的拓扑结构，可以用来设计低通滤波器，基于该拓扑结构的低通滤波器，具有选择性高、阻带宽和插入损耗低的优势。