多頻段易調控射頻濾波器的制造方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于電子元件技術領域，特別涉及一種射頻濾波器，可用于多模式多制式的多頻段通信系統。
技術背景
[0002]射頻濾波器是無線通信系統的關鍵問題之一，可用來在射頻前端和系統電路中濾除、分開或組合不同的頻率。過去的幾十年里，各種微波濾波器設計技術都得到了大量的研宄和發展，并積累了很多有效的設計理論。當前，隨著無線通信技術的迅速發展和對通信系統要求的不斷提高，對多頻濾波器的需求越來越多，但是傳統的運用多個不同頻段的單頻濾波器級聯制作的多頻濾波器以及通常的多頻濾波器都存在體積大，結構復雜的缺點，已經不能夠滿足系統對元器件集成化小型化的發展要求。
[0003]缺陷微帶結構是在微帶線的金屬導帶上蝕刻周期性或非周期性的槽狀結構，改變了原來微帶線的傳輸特性而產生諧振效應，諧振可由缺陷單元的大小和種類單獨控制。與缺陷地結構(DGS)相比，缺陷微帶結構有效避免了 DGS結構因接地板上的缺陷造成的漏波損耗，不會對微波電路中其他部件造成干擾，并且更易于集成和封裝。在以往的應用中，缺陷微帶結構主要用于天線設計中以減小天線尺寸，提高增益，減小背向漏波等，在濾波器的設計方面主要用于抑制濾波器的諧波，其他應用還很少見。
[0004]根據國際上的文獻報道，多頻濾波器的設計方法包括:(I)采用濾波器級聯法；
(2)采用不同大小的諧振器嵌套耦合設計多頻濾波器；(3)利用枝節加載的諧振器的多頻特性設計多頻濾波器；(4)利用多個耦合路徑組合實現多頻濾波器；(5)用缺陷地結構諧振器或共面波導諧振器輔助微帶諧振器實現多頻濾波器。這些濾波器結構相對復雜，由于是多個諧振器耦合而成，因此尺寸大，并且大多只局限于雙頻帶，頻帶數目受限。絕大多數情況下，濾波器的重構設計復雜，工作頻率調控工作量大，很難實現對頻帶寬度的調控。
【發明內容】
[0005]本發明的目的在于提出一種多頻段可調控射頻濾波器，以解決傳統多頻射頻濾波器電路面積較大，各頻帶難以單獨調控的問題。
[0006]本發明的技術方案是這樣實現的:
[0007]本發明使用缺陷微帶結構理論設計雙頻和多頻濾波器，通過刻蝕不同大小的缺陷單元實現可控多頻諧振特性，進而設計雙頻帶、三頻帶、四頻帶和五頻帶帶阻和帶通濾波器。
[0008]本發明的多頻段可調控射頻濾波器，包括介質基板、輸入端口和輸出端口，介質基板的正面為金屬微帶線、反面的金屬鍍層作為微帶線的接地板，該金屬微帶線、輸入端口、輸出端口三者位于同一平面上，其特征在于:金屬微帶線上刻蝕有周期性或非周期性的缺陷槽，這些缺陷槽的形狀相似，大小不同，不同大小的缺陷槽分別控制不同的諧振，通過不同大小缺陷槽的組合實現不同需求的多頻帶特性。
[0009]上述多頻段可調控射頻濾波器，其特征在于:缺陷槽由四個U形槽線構成，其中第一U形缺陷槽與第二 U形缺陷槽的大小相同，依次水平排列在微帶線的左側，第三U形缺陷槽與第四U形缺陷槽的大小相同，依次水平排列在微帶線的右側，形成雙頻帶諧振特性。
[0010]上述多頻段可調控射頻濾波器，其特征在于:缺陷槽由三個L形槽線構成，其中第一L形缺陷槽與第二 L形缺陷槽的大小相同，依次水平排列在微帶線的上側，第三L形缺陷槽水平排列在微帶線的下側的中間位置，形成雙頻帶諧振特性。
[0011]上述多頻段可調控射頻濾波器，其特征在于:缺陷槽由四個E形槽線構成，其中第一E形缺陷槽與第二 E形缺陷槽的大小相同，這兩個E形缺陷槽水平排列，且開口分別指向介質基板I的兩端，即反向水平排列在微帶線的上側，第三E形缺陷槽與第四E形缺陷槽的大小相同，這兩個E形缺陷槽水平排列，且開口分別指向介質基板I的兩端，即反向水平排列在微帶線的下側，形成四頻帶諧振特性。
[0012]上述多頻段可調控射頻濾波器，其特征在于:缺陷槽由四個L形槽線通過縫隙a容性耦合構成，其中第一 L形缺陷槽與第二 L形缺陷槽的大小相同，且反向水平排列在微帶線的上側，第三L形缺陷槽與第四L形缺陷槽的大小相同，且反向水平排列在微帶線的下側，形成雙頻帶諧振特性。
[0013]上述多頻段可調控射頻濾波器，其特征在于:缺陷槽由十個L形槽線通過縫隙a容性耦合構成，其中:
[0014]第一 L形缺陷槽與第二 L形缺陷槽的大小相同，這兩個L形缺陷槽水平排列，且開口分別指向介質基板I的兩端，即反向水平排列在微帶線的上側，；
[0015]第三L形缺陷槽與第四L形缺陷槽的大小相同，這兩個L形缺陷槽水平排列，且開口分別指向介質基板I的兩端，即反向水平排列在微帶線的下側；
[0016]第五L形缺陷槽與第六L形缺陷槽的大小相同，該第五L形缺陷槽緊貼第一 L形缺陷槽的下部，該第六L形缺陷槽緊貼第二 L形缺陷槽的下部；
[0017]第七L形缺陷槽與第八L形缺陷槽的大小相同，該第七L形缺陷槽位于第三L形缺陷槽上部，該第八L形缺陷槽位于第四L形缺陷槽上部；
[0018]第九L形缺陷槽與第十L形缺陷槽的大小相同，該第九L形缺陷槽位于第七L形缺陷槽的上部，第十L形缺陷槽位于第八L形缺陷槽的上部，形成五頻帶諧振特性。
[0019]上述多頻段可調控射頻濾波器，其特征在于:缺陷槽由五個L形槽線合并組合構成，其中:第一 L形缺陷槽位于微帶線的上側，且開口分別指向介質基板的左端和下側；第二L形缺陷槽與第三L形缺陷槽水平排列，且開口分別指向介質基板的兩端和下側，即反向水平排列在微帶線的下側位置；第四L形缺陷槽與第五L形缺陷槽水平排列，且開口分別指向介質基板的兩端和下側，該第四L形缺陷槽位于第二 L形缺陷槽的上部，第五L形缺陷槽位于第三L形缺陷槽的上部，且第四L形缺陷槽的下端與第二 L形缺陷槽的上端相連，第五L形缺陷槽的下端與第三L形缺陷槽的上端相連，第二 L形缺陷槽的右端與第三L形缺陷槽的左端相連，第四L形缺陷槽的右端與第五L形缺陷槽的左端相連，第一 L形缺陷槽的下端與第四L形缺陷槽和第五L形缺陷槽的上端相連。五個合并在一起的L形槽線大小不同，構成五頻帶諧振特性。
[0020]本發明與現有技術相比具有如下優點:
[0021]1.本發明由于在金屬微帶線上刻蝕有周期性或非周期性的缺陷槽，使得電路基片的有效介電常數分布發生變化，改變電路的有效電容和電感，可在電磁場重新達到平衡的過程中產生諧振特性；
[0022]2.本發明由于將缺陷槽設計為形狀和大小不同的結構，并對其進行不同的組合實現了多頻諧振特性。
[0023]3.本發明由于對各個缺陷槽之間進行不同組合排列，每一種組合能控制一種頻率的特性，從而實現了各頻帶的單獨調控。
[0024]4.本發明結構簡單，易于制作加工，可以適用于對頻段數要求較多的小型化通信設備當中。
[0025]5.本發明由于輸入輸出饋線一體化，因此可以與天線、功率放大器進行集成，適用于標準化、規模化生產，實現高效一體化電路。
[0026]以下參照附圖對本發明的實施例及效果作進一步詳細的描述。
【附圖說明】
[0027]圖1為本發明的結構示意圖。
[0028]圖2為本發明中金屬微帶線上刻蝕的U形缺陷槽結構示意圖。
[0029]圖3為本發明中金屬微帶線上刻蝕的三個L形缺陷槽結構示意圖。
[0030]圖4為本發明中金屬微帶線上刻蝕的E形缺陷槽結構示意圖。
[0031]圖5為本發明中金屬微帶線上刻蝕的四個L形缺陷槽結構示意圖。
[0032]圖6為本發明中金屬微帶線上刻蝕的十個L形缺陷槽結構示意圖。
[0033]圖7為本發明中金屬微帶線上刻蝕的五個合并的L形缺陷槽結構示意圖。
[0034]圖8為采用圖2結構缺陷槽的微帶濾波器在不同工作頻率下的電流分布仿真圖。
[0035]圖9