一种发夹交叉耦合带通滤波器的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于电子通信技术领域，涉及一种微波滤波器，更为具体的说是涉及一种改进的发夹交叉耦合带通滤波器。
【背景技术】
[0002]微波滤波器作为一种二端口微波网络，通过其频率选择性来控制微波系统的工作频带，是雷达、无线通信、微波测量等系统中最常见的元器件之一，其性能的优劣对整个通信系统的性能有着至关重要的影响。按功能划分，微波滤波器可分为低通、高通、带通、带阻四个类型，按所使用的元器件类型可分为集中参数滤波器、微带滤波器、晶体滤波器等。由于微带滤波器容易与其它微波电路集成，实现微波系统的小型化，在工程设计中被广泛应用。
[0003]常见的微带带通滤波器结构有平行藕合、发夹式、梳状型与交指型等。现有的滤波器均存在缺陷，例如，平行藕合线型微波滤波器由于各平行耦合节在一个方向上级联，故尺寸较大；梳妆线型微波滤波器需要通过孔接地，这样在高频情况下就会引入误差；交指型微波滤波器若将所有的谐振器间的耦合进行分析，则分析将十分繁琐，所以在大多数情况下都是只考虑两个谐振器间测耦合，这是近似的设计，只有在之后的优化过程中再进行大量的工作才能达到指标。
【发明内容】
[0004]为解决上述问题，本实用新型公开了一种改进的发夹交叉耦合带通滤波器，结构紧凑，易于集成，在不影响插损和输入输出驻波系数的情况下，改善带外抑制性能。
[0005]为了达到以上目的，本实用新型提供如下技术方案:
[0006]一种发夹交叉耦合带通滤波器，包括依次间隔排列的第一谐振器、第二谐振器、第三谐振器、第四谐振器、第五谐振器，所述五个谐振器均为“U”形，其中，第一谐振器、第三谐振器、第五谐振器开口向上，第二谐振器、第四谐振器开口向下，所述第二谐振器的一个谐振条位于第一谐振器的两个谐振条之间，所述第四谐振器的一个谐振条位于第五谐振器的两个谐振条之间，所述第一谐振器与输入端相连，第五谐振器与输出端相连，所述输入端包括依次连接的第一微带线、第二微带线、第三微带线，第一微带线的宽度大于第二微带线的宽度，第二微带线的宽度大于第三微带线的宽度，所述输出端包括依次连接的第四微带线、第五微带线、第六微带线，第四微带线的宽度小于第五微带线的宽度，第五微带线的宽度小于第六微带线的宽度，所述第五谐振器的底边上连接有第七微带线。
[0007]进一步的，各谐振器包括底边和两个与底边垂直连接的谐振条，底边与两谐振条的两转弯段外缘与底边夹角为45度。
[0008]具体的，所述第三微带线与第一谐振器相连，所述第四微带线与第五谐振器相连。
[0009]与现有技术相比，本实用新型具有如下优点和有益效果:
[0010]本实用新型提供的发夹交叉耦合带通滤波器在保证了低插入损耗与低反射损耗的基础上，减小体积，结构紧凑，尺寸较小，易于加工；由于输入输出端由3节宽度不同的微带线组成，这些微带线由于宽度不同，使得他们的阻抗各不相同，从而减小了相对带宽，此外还可以有效的提闻带外抑制性能。
【附图说明】
[0011]图1为本实用新型提供的发夹交叉耦合带通滤波器结构示意图；
[0012]图2为发夹交叉耦合滤波器的Sll仿真结果图；
[0013]图3为发夹交叉耦合滤波器的S21仿真结果图；
[0014]图4为发夹交叉耦合滤波器的驻波仿真结果图。
[0015]附图标记列表:
[0016]1-输入端，11-第一微带线，12-第二微带线，13-第三微带线，2_第一谐振器，3-第二谐振器，4-第三谐振器，5-第四谐振器，6-第五谐振器，7-输出端，71-第四微带线，72-第五微带线，73-第六微带线，8-第七微带线，9-转弯段。
【具体实施方式】
[0017]下面结合附图和【具体实施方式】，进一步阐明本实用新型，应理解下述【具体实施方式】仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围。需要说明的是，下面描述中使用的词语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”和“下”指的是附图中的方向，词语“内”和“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向。
[0018]如图1所示，一种发夹交叉耦合带通滤波器，包括第一谐振器2、第二谐振器3、第三谐振器4、第四谐振器5、第五谐振器6，这五个谐振器均为“U”形且彼此间隔排列，其中，第一谐振器2、第三谐振器4、第五谐振器6开口向上，第二谐振器3、第四谐振器5开口向下，其中，第二谐振器3的一个谐振条置于第一谐振器2的两个谐振条之间，第四谐振器5的一个谐振条置于第五谐振器6的两个谐振条之间。通过上述设置，第一谐振器2与第二谐振器3是混合耦合，第四谐振器5与第五谐振器6是混合耦合，第二谐振器3与第三谐振器4、第三谐振器4与第四谐振器5是磁耦合。第一谐振器2连接着输入端1，第五谐振器6连接着输出端7，输入端I和输出端7均由三节宽度不同的微带线组成，具体地说，输入端I由第一微带线11、第二微带线12和第三微带线13组成，输入端I与第三微带线13连接，第一微带线11、第二微带线12和第三微带线13的宽度逐级变小，即第一微带线11的宽度大于第二微带线12的宽度，第二微带线的宽度大于第三微带线的宽度，本例中他们的宽度分别为1.12mm,0.56mm,0.16mm,输出端由第四微带线71、第五微带线72、第六微带线73组成，第四微带线71、第五微带线72、第六微带线73的宽度逐级变大，即第四微带线71的宽度小于第五微带线72的宽度，第五微带线72的宽度小于第六微带线73的宽度，本例中他们的宽度分别为0.16mm, 0.56mm, 1.12mm。由于输入端和输出端的微带线宽度逐渐变化,使得他们的阻抗逐渐变化形成高低阻抗馈电，与均匀宽度的微带线作为输入输出端相比，可以使带通滤波器的通带变窄，本实用新型中的输入输出端结构能够使得滤波器更好的筛选过滤信号。第五谐振器6的底边还连接有垂直于底边的第七微带线8。通过调剂微带线8的长度能够改变滤波器某个频率的插入损耗，从而有效的抑制寄生通带的产生，避免影响滤波器的性能。
[0019]带通滤波器的传输零点的改变可以通过调节第一谐振器2与第二谐振器3的间距和第四谐振器5和第五谐振器6的交叉耦合间距d，D与SI，尤其是起电耦合作用垂直距离d与D，以及第七微带线8的长度来实现。本例中，整个滤波器的尺寸大小为30.2mm*18.1mm,做在介电常数为3.55的高频射频电路板上，结构紧凑，尺寸较小，第七微带线8的宽度为1mm,长为 2.38mm。
[0020]各谐振器均为U形，具体包括底边和两个与底边垂直连接的谐振条，底边与两谐振条的两转弯段外缘与底边夹角为45度，这样可以有效的减小反射损耗。
[0021]我们对上述发夹交叉耦合带通滤波器进行测试，获得如图2、图3、图4所示的SI 1、S21和驻波仿真示意图(在通带内，S21越大越好其表明通带内插损小,SII越小越好其表明反射损耗小。在阻带内S21越小越好，Sll越大越好)。从图中可以看出，本实用新型的插入损耗与反射损耗均较小，能够满足应用需求。
[0022]本实用新型方案所公开的技术手段不仅限于上述实施方式所公开的技术手段，还包括由以上技术特征任意组合所组成的技术方案。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本实用新型的保护范围。
【主权项】
1.一种发夹交叉耦合带通滤波器，其特征在于:包括依次间隔排列的第一谐振器、第二谐振器、第三谐振器、第四谐振器、第五谐振器，所述五个谐振器均为“U”形，其中，第一谐振器、第三谐振器、第五谐振器开口向上，第二谐振器、第四谐振器开口向下，所述第二谐振器的一个谐振条位于第一谐振器的两个谐振条之间，所述第四谐振器的一个谐振条位于第五谐振器的两个谐振条之间，所述第一谐振器与输入端相连，第五谐振器与输出端相连，所述输入端包括依次连接的第一微带线、第二微带线、第三微带线，第一微带线的宽度大于第二微带线的宽度，第二微带线的宽度大于第三微带线的宽度，所述输出端包括依次连接的第四微带线、第五微带线、第六微带线，第四微带线的宽度小于第五微带线的宽度，第五微带线的宽度小于第六微带线的宽度，所述第五谐振器的底边上连接有第七微带线。
2.根据权利要求1所述的发夹交叉耦合带通滤波器，其特征在于:各谐振器包括底边和两个与底边垂直连接的谐振条，底边与两谐振条的两转弯段外缘与底边夹角为45度。
3.根据权利要求1或2所述的发夹交叉耦合带通滤波器，其特征在于:所述第三微带线与第一谐振器相连，所述第四微带线与第五谐振器相连。
【专利摘要】本实用新型公开了一种发夹交叉耦合带通滤波器，包括依次间隔排列并呈“U”形的第一、第二、第三、第四、第五谐振器，第一谐振器与输入端相连，第五谐振器与输出端相连，输入端包括依次连接的第一微带线、第二微带线、第三微带线，第一微带线的宽度大于第二微带线的宽度大于第三微带线的宽度，输出端包括依次连接的第四微带线、第五微带线、第六微带线，第四微带线的宽度小于第五微带线的宽度小于第六微带线的宽度，第五谐振器的底边上连接有第七微带线。本实用新型在保证了低插入损耗与低反射损耗的基础上，减小体积，结构紧凑，尺寸较小，易于集成，减小了相对带宽，此外还可以有效的提高带外抑制性能。
【IPC分类】H01P1-203
【公开号】CN204333186
【申请号】CN201420829720
【发明人】周勇, 孙鸣, 陆海林
【申请人】南京信息工程大学
【公开日】2015年5月13日
【申请日】2014年12月24日