專利名稱：基于多枝節加載方形諧振環的雙模三通帶濾波器的制作方法
技術領域：
本發明屬于電子器件技術領域，特別涉及微帶雙模三通帶濾波器，可用于無線通信系統射頻前端。
背景技術：
隨著移動通信、衛星通信和雷達、遙感技術的迅猛發展，無線頻譜日益擁擠，對通信系統中的射頻微波濾波器提出了十分苛刻的要求。微帶濾波器具有尺寸小、重量輕、成本低、易加工的優點，在微波電路中得以廣泛應用。微帶濾波器的種類和實現形式多種多樣，小型化高性能微帶濾波器的研究一直是個熱門領域。傳統的濾波器形式如巴特沃茲和切比雪夫濾波器只有通過增加濾波器級數才能滿足高選擇性要求，加工出來的濾波器體積和重量相對較大，不適合現代通訊的需求。橢圓函數或交叉耦合濾波器雖然具有很好的選擇性，但是結構相對復雜，體積也較大。雙模諧振器因為尺寸小、重量輕、成本低等優良特性，越來越多地應用于無線通信系統高性能濾波器設計中。雙模濾波器是微波濾波器產業中一項新興的技術，它的優勢在于:每個雙模諧振器都可以作為一個雙調諧的諧振電路，所以對于同一個性能指標的濾波器來說，所需要的諧振器的數目就減半，這樣就可以使濾波器的結構更緊湊，尺寸更小巧。同時，由于小型化，集成化的需求，三通帶濾波器的發展越來越迫切，一個濾波器能同時滿足三個頻帶的要求，能夠減少濾波器的個數，對于設備的小型化具有不可替代的作用。基于以上特性的雙模三通帶濾波器綜合理論和設計技術近年來在國內外得到廣泛研究。2011 年，Sha Luo, Lei Zhu and Sheng Sun 在 IEEE Transactions on MicrowaveTheory and Techniques 期刊(vol.59，n0.5，pp.1222-1229，2011)上發表了 “CompactDual-Mode Triple-Band Bandpass Filters Using Three Pairs of Degenerate Modes ina Ring Resonator”,提出將一個圓環的簡并模通過添加微擾進行分裂,從而實現三通帶特性的濾波器。但是由于所分裂的簡并模幾乎成倍頻關系，這種濾波器的頻率受到圓環本身諧振的限制，不能自由的加以控制，因此它的頻率選擇性不夠理想。
發明內容
本發明目的在于針對上述已有技術的不足，在雙模原理的基礎上，提出一種基于多枝節加載方形諧振環的雙模三通帶濾波器，使三個通帶的頻率得以控制，以獲得更好的頻率選擇性。為實現上述目的，本發明基于多枝節加載方形諧振環的雙模三通帶濾波器，包括介質基板、金屬接地板、兩個對稱的多枝節加載方形諧振環、輸入、輸出饋線，其特征在于:每一個多枝節加載方形諧振環均包括一個方形金屬環、上微擾開路枝節、下微擾開路枝節、傳輸零點枝節和一對微擾金屬片；上微擾開路枝節和下微擾開路枝節分別位于方形金屬環的兩個對角的外部，一對微擾金屬片位于方形金屬環的另外一對對角的內部，傳輸零點枝節與下微擾枝節并聯連接。上述微帶雙模三通帶濾波器，其特征在于，方形金屬環的周長滿足:
權利要求
1.一種基于多枝節加載方形諧振環的雙模三通帶濾波器，包括介質基板(I)、金屬接地板(2)、兩個對稱的多枝節加載方形諧振環(3，4)、輸入、輸出饋線(11)，其特征在于: 每一個多枝節加載方形諧振環均包括一個方形金屬環(5)、上微擾開路枝節(7)、下微擾開路枝節(6)、傳輸零點枝節(8)和一對微擾金屬片(9，10)； 上微擾開路枝節(7)和下微擾開路枝節(6)分別位于方形金屬環(5)的兩個對角的外部，一對微擾金屬片(9，10)位于方形金屬環(5)的另外一對對角的內部，傳輸零點枝節(8)與下微擾枝節(6)并聯連接。
2.根據權利要求1所述的微帶雙模三通帶濾波器，其特征在于，方形金屬環(5)的周長滿足
3.根據權利要求1所述的微帶雙模三通帶濾波器，其特征在于，上微擾枝節(7)包括豎直微帶線(71)和水平微帶線(72)，這兩條微帶線連接成“L”型結構，兩條微帶線的總長度Lpl滿足:λ g/2 < Lpl≤3 λ g/2, λ g為介質波導波長。
4.根據權利要求1所述的微帶雙模三通帶濾波器，其特征在于，下微擾枝節(6)包括豎直微帶線(61)和水平微帶線(62)，該兩條微帶線連接成“L”型結構，兩條微帶線的總長度Lp2滿足:λ g/2 < Lp2≤3 λ g/2, λ g為介質波導波長。
5.根據權利要求1所述的微帶雙模三通帶濾波器，其特征在于，位于下微擾枝節上的傳輸零點枝節(8)，其長度Ls滿足:0 < LsS Ag, λ 8為介質波導波長，該傳輸零點枝節(8)用于調整第三通帶諧振頻率并在第三通帶右側產生一個傳輸零點。
6.根據權利要求1所述的微帶雙模三通帶濾波器，其特征在于，一對微擾金屬片(9，10)為正方形結構，其邊長d滿足:0 < d < λ g/4，λ g為介質波導波長，該微擾金屬片用于調整第二通帶諧振頻率。
7.根據權利要求1所述的微帶雙模三通帶濾波器，其特征在于，輸入、輸出饋線(11)采用對稱的分布方式，相互平行放置在微帶介質基板(I)的上方，每條饋線包含主饋線(111)和主饋線末端的50歐姆連接線(112)，主饋線(111)深入到方形金屬環(5)和上微擾枝節的水平微帶線(72)的中間，并與該方形金屬環(5)的一邊和上微擾枝節的水平微帶線(72)平行。
全文摘要
本發明公開了一種基于多枝節加載方形諧振環的雙模三通帶濾波器，主要解決傳統雙模三通帶濾波器頻率選擇性不易控制的問題。該濾波器包括微帶介質基板(1)，金屬接地板(2)，兩個對稱的多枝節加載方形諧振環(3,4)和輸入輸出饋線(11)；每一個多枝節加載方形諧振環包括一個方形金屬環(5)、下微擾枝節(6)、上微擾枝節(7)、傳輸零點枝節(8)和一對微擾金屬片(9,10)；兩個微擾枝節(6,7)位于方形金屬環(5)的一對外部對角，每個微擾枝節與金屬環(5)兩邊平行，一對金屬微擾片(9,10)位于金屬環(5)的另一對對角內部，傳輸零點枝節(8)與下微擾枝節(6)并聯，輸入輸出饋線(11)對稱放置在介質基板(1)的上方，平行深入到方形金屬環(5)的一邊和上微擾枝節(7)的中間。本發明能提高頻率選擇性，具有良好的帶外抑制，可用于無線通信系統。
文檔編號H01P7/08GK103187600SQ201310077089
公開日2013年7月3日 申請日期2013年3月11日 優先權日2013年3月11日
發明者吳邊, 鄧坤, 楊帥, 陳建忠, 王楠, 梁昌洪 申請人:西安電子科技大學