基于終端短路十字型諧振器的陷波頻段超寬帶帶通濾波器的制造方法
【技術領域】
[0001] 本發明屬于微波毫米波技術領域，特別是一種基于終端短路十字型諧振器的陷波 頻段超寬帶帶通濾波器。
【背景技術】
[0002] 2002 年，美國聯邦通信委員會（FederalCommunicationsCommission，FCC)允 許3. 1GHz~10. 6GHz頻段民用，給通信領域的發展帶了一束曙光，隨后學術界和工業界如 火如荼地開展了對超寬帶設備中超寬帶技術的研究。超寬帶技術在軍事、民用無線通信中 有著廣泛應用，無線通信系統的飛速發展給現有系統提出更加艱巨的要求，尤其對于無線 發射接收系統，超寬帶系統與現有通信系統之間的兼容問題越來越受到重視。而濾波器是 超寬帶無線通信系統中必不可少的重要元件，起著隔離出有用信號的重大作用。對于在 3. 1GHz~10. 6GHz范圍內已有的無線系統帶來的影響，不容忽視，例如應用于衛星通信的 C波段和X波段和WLAN信號。為了避免與現有的通信相互干擾，迫切需要性能優良的高阻 帶濾波器及在整個超寬帶范圍內均有效抑制干擾的多通超寬帶濾波器。因此，研究有陷波 頻段超寬帶帶通濾波器在整個超寬帶范圍內著舉足輕重的意義。國內外很多學者對此進行 了研究，發現他們陷波頻帶設計方法主要可以歸類為三種：加載開路短截線法、不對稱輸入 /輸出耦合法和加載具有可控傳輸零點的其它諧振器法。使用多模諧振器自身固有的傳輸 零點而不再額外使用其它例如開路短截線等諧振器的陷波設計方法還沒有被提及和討論。 尚未發現基于終端短路十字型諧振器的陷波頻段超寬帶帶通濾波器的相關研究和報導。
【發明內容】
[0003] 本發明的目的在于提供一種體積小、重量輕、可靠性高、易于加工、成本低的基于 終端短路十字型諧振器的陷波頻段超寬帶帶通濾波器。
[0004] 實現本發明目的的技術方案是：一種基于終端短路十字型諧振器的陷波頻段超寬 帶帶通濾波器，包括十字型諧振器，該十字型諧振器的四條微帶線沿順時針方向分別為第 一微帶線、第二微帶線、第三微帶線、第四微帶線，第一微帶線位于最上方，其中第二微帶線 與第四微帶線關于y軸對稱，第一微帶線的末端設置第一金屬化通孔，第二微帶線的末端 設置第二金屬化通孔，第四微帶線的末端設置第三金屬化通孔，第六微帶線和第七微帶線 同時與第三微帶線耦合，第六微帶線一端與第五微帶線相連，第五微帶線另一端與第一輸 入端相連，第七微帶線一端與第八微帶線相連，第八微帶線另一端與第一輸出端相連。
[0005] 本發明與現有技術相比，其顯著優點是：（1)本發明能夠根據自身結構在通帶內 產生陷波頻段；（2)帶內插入損耗小；（3)群延時平坦；（4)采用微帶結構，電路結構簡單， 體積小，重量輕，易于加工，工藝簡單成熟；（5)利用微帶加工工藝的大批量生產的一致性， 獲得高成品率和低成本。
[0006] 下面結合具體實施例對本發明做較為詳細的描述。
【附圖說明】
[0007] 圖1是本發明基于終端短路十字型諧振器的陷波頻段超寬帶帶通濾波器的終端 短路十字型諧振器等效電路圖。
[0008] 圖2是本發明基于終端短路十字型諧振器的陷波頻段超寬帶帶通濾波器的短路 終端十字型諧振器的零極點隨阻抗比h和k 2的變化曲線。
[0009] 圖3是本發明基于終端短路十字型諧振器的陷波頻段超寬帶帶通濾波器的結構 圖。
[0010] 圖4是本發明基于終端短路十字型諧振器的陷波頻段超寬帶帶通濾波器的相對 帶寬隨阻抗z 3的變化曲線（Z4=100Q)。
[0011] 圖5是本發明基于終端短路十字型諧振器的陷波頻段超寬帶帶通濾波器的陷波 頻段中心頻率隨終端短路十字型諧振器枝節長度的變化曲線。
[0012] 圖6是本發明基于終端短路十字型諧振器的陷波頻段超寬帶帶通濾波器的仿真 與實測結果S參數。
【具體實施方式】
[0013] 本發明公開了一種基于終端短路十字型諧振器的陷波頻段超寬帶帶通濾波器，包 括十字型諧振器，該十字型諧振器的四條微帶線沿順時針方向分別為第一微帶線1、第二微 帶線2、第三微帶線3、第四微帶線4,第一微帶線1位于最上方，其中第二微帶線2與第四微 帶線4關于y軸對稱，第一微帶線1的末端設置第一金屬化通孔％，第二微帶線2的末端設 置第二金屬化通孔V2，第四微帶線4的末端設置第三金屬化通孔V3，第六微帶線6和第七微 帶線7同時與第三微帶線3耦合，第六微帶線6-端與第五微帶線5-端相連，第五微帶線 5另一端與第一輸入端Portl相連，第七微帶線7-端與第八微帶線8-端相連，第八微帶 線8另一端與第一輸出端Port2相連；第一微帶線1的長度小于第三微帶線3的長度。
[0014] 所述第一微帶線1的末端設置第一金屬化通孔Vi，第二微帶線2的末端設置第二 金屬化通孔V 2，第四微帶線4的末端設置第三金屬化通孔V3，這些金屬化通孔用來接地。
[0015] 所述微帶線尺寸、金屬化通孔大小以及耦合間距的大小是可調節。
[0016] 所述第五微帶線5和第八微帶線8在同一直線上，該直線與第二微帶線2平行。
[0017] 第五微帶線5和第八微帶線8的阻抗相等，均為50Q或者75Q。
[0018] 該濾波器傳輸零點對應的第四微帶線4和第三微帶線3的電長度分別滿足以下公 式：
【主權項】
1. 一種基于終端短路十字型諧振器的陷波頻段超寬帶帶通濾波器，其特征在于，包括 十字型諧振器，該十字型諧振器的四條微帶線沿順時針方向分別為第一微帶線[1]、第二微 帶線[2]、第三微帶線[3]、第四微帶線[4]，第一微帶線[1]位于最上方，其中第二微帶線 [2]與第四微帶線[4]關于y軸對稱，第一微帶線[1]的末端設置第一金屬化通孔[V 1],第 二微帶線[2]的末端設置第二金屬化通孔[V2]，第四微帶線[4]的末端設置第三金屬化通 孔[V 3]，第六微帶線[6]和第七微帶線[7]同時與第三微帶線[3]耦合，第六微帶線[6] - 端與第五微帶線[5] -端相連，第五微帶線[5]另一端與第一輸入端[Portl]相連，第七微 帶線[7] -端與第八微帶線[8] -端相連，第八微帶線[8]另一端與第一輸出端[Port2] 相連；第一微帶線[1]的長度小于第三微帶線[3]的長度。
2. 根據權利要求1所述的基于終端短路十字型諧振器的陷波頻段超寬帶帶通濾波器， 其特征在于：第一微帶線[1]的末端設置第一金屬化通孔[V 1]，第二微帶線[2]的末端設置 第二金屬化通孔[V2]，第四微帶線[4]的末端設置第三金屬化通孔[V 3]，這些金屬化通孔用 來接地。
3. 根據權利要求1所述的基于終端短路十字型諧振器的陷波頻段超寬帶帶通濾波器， 其特征在于：所述微帶線尺寸、金屬化通孔大小以及耦合間距的大小是可調節。
4. 根據權利要求1所述的基于終端短路十字型諧振器的陷波頻段超寬帶帶通濾波器， 其特征在于：第五微帶線[5]和第八微帶線[8]在同一直線上，該直線與第二微帶線[2]平 行。
5. 根據權利要求1所述的基于終端短路十字型諧振器的陷波頻段超寬帶帶通濾波器， 其特征在于：第五微帶線[5]和第八微帶線[8]的阻抗相等，均為50 Ω或者75 Ω。
6. 根據權利要求1所述的基于終端短路十字型諧振器的陷波頻段超寬帶帶通濾波器， 其特征在于：該濾波器傳輸零點對應的第四微帶線[4]和第三微帶線[3]的電長度分別滿 足以下公式：
式中，參數含義為Z1是第三微帶線[3]的特性阻抗，Z2是第四微帶線[4]的特性阻抗， Z3是第一微帶線[1]的特性阻抗，Q1是第三微帶線[3]的電長度，θ2是第四微帶線[4]的 電長度，θ 3是第一微帶線[1]的電長度。
【專利摘要】本發明公開了一種基于終端短路十字型諧振器的陷波頻段超寬帶帶通濾波器，包括一個十字型諧振器、諧振器三個短截線末端的三個金屬化通孔、平行耦合饋線結構。本發明均采用分布參數的微帶線設計。本發明具有重量輕、可靠性高、性能優異、溫度穩定性好、大批量生產成本低等優點，特別適用于相應微波頻段的通信、數字雷達、軍用與民用多模和多路通信系統終端、無線通信手持終端等，以及對重量、性能、可靠性有苛刻要求的相應系統中。
【IPC分類】H01P7-08, H01P1-203
【公開號】CN104659448
【申請號】CN201310597768
【發明人】康煒, 王輝, 沈義進, 吳文
【申請人】南京理工大學
【公開日】2015年5月27日
【申請日】2013年11月22日