一種發夾交叉耦合帶通濾波器的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型屬于電子通信技術領域，涉及一種微波濾波器，更為具體的說是涉及一種改進的發夾交叉耦合帶通濾波器。
【背景技術】
[0002]微波濾波器作為一種二端口微波網絡，通過其頻率選擇性來控制微波系統的工作頻帶，是雷達、無線通信、微波測量等系統中最常見的元器件之一，其性能的優劣對整個通信系統的性能有著至關重要的影響。按功能劃分，微波濾波器可分為低通、高通、帶通、帶阻四個類型，按所使用的元器件類型可分為集中參數濾波器、微帶濾波器、晶體濾波器等。由于微帶濾波器容易與其它微波電路集成，實現微波系統的小型化，在工程設計中被廣泛應用。
[0003]常見的微帶帶通濾波器結構有平行藕合、發夾式、梳狀型與交指型等。現有的濾波器均存在缺陷，例如，平行藕合線型微波濾波器由于各平行耦合節在一個方向上級聯，故尺寸較大；梳妝線型微波濾波器需要通過孔接地，這樣在高頻情況下就會引入誤差；交指型微波濾波器若將所有的諧振器間的耦合進行分析，則分析將十分繁瑣，所以在大多數情況下都是只考慮兩個諧振器間測耦合，這是近似的設計，只有在之后的優化過程中再進行大量的工作才能達到指標。
【發明內容】
[0004]為解決上述問題，本實用新型公開了一種改進的發夾交叉耦合帶通濾波器，結構緊湊，易于集成，在不影響插損和輸入輸出駐波系數的情況下，改善帶外抑制性能。
[0005]為了達到以上目的，本實用新型提供如下技術方案:
[0006]一種發夾交叉耦合帶通濾波器，包括依次間隔排列的第一諧振器、第二諧振器、第三諧振器、第四諧振器、第五諧振器，所述五個諧振器均為“U”形，其中，第一諧振器、第三諧振器、第五諧振器開口向上，第二諧振器、第四諧振器開口向下，所述第二諧振器的一個諧振條位于第一諧振器的兩個諧振條之間，所述第四諧振器的一個諧振條位于第五諧振器的兩個諧振條之間，所述第一諧振器與輸入端相連，第五諧振器與輸出端相連，所述輸入端包括依次連接的第一微帶線、第二微帶線、第三微帶線，第一微帶線的寬度大于第二微帶線的寬度，第二微帶線的寬度大于第三微帶線的寬度，所述輸出端包括依次連接的第四微帶線、第五微帶線、第六微帶線，第四微帶線的寬度小于第五微帶線的寬度，第五微帶線的寬度小于第六微帶線的寬度，所述第五諧振器的底邊上連接有第七微帶線。
[0007]進一步的，各諧振器包括底邊和兩個與底邊垂直連接的諧振條，底邊與兩諧振條的兩轉彎段外緣與底邊夾角為45度。
[0008]具體的，所述第三微帶線與第一諧振器相連，所述第四微帶線與第五諧振器相連。
[0009]與現有技術相比，本實用新型具有如下優點和有益效果:
[0010]本實用新型提供的發夾交叉耦合帶通濾波器在保證了低插入損耗與低反射損耗的基礎上，減小體積，結構緊湊，尺寸較小，易于加工；由于輸入輸出端由3節寬度不同的微帶線組成，這些微帶線由于寬度不同，使得他們的阻抗各不相同，從而減小了相對帶寬，此外還可以有效的提聞帶外抑制性能。
【附圖說明】
[0011]圖1為本實用新型提供的發夾交叉耦合帶通濾波器結構示意圖；
[0012]圖2為發夾交叉耦合濾波器的Sll仿真結果圖；
[0013]圖3為發夾交叉耦合濾波器的S21仿真結果圖；
[0014]圖4為發夾交叉耦合濾波器的駐波仿真結果圖。
[0015]附圖標記列表:
[0016]1-輸入端，11-第一微帶線，12-第二微帶線，13-第三微帶線，2_第一諧振器，3-第二諧振器，4-第三諧振器，5-第四諧振器，6-第五諧振器，7-輸出端，71-第四微帶線，72-第五微帶線，73-第六微帶線，8-第七微帶線，9-轉彎段。
【具體實施方式】
[0017]下面結合附圖和【具體實施方式】，進一步闡明本實用新型，應理解下述【具體實施方式】僅用于說明本實用新型而不用于限制本實用新型的范圍。需要說明的是，下面描述中使用的詞語“前”、“后”、“左”、“右”、“上”和“下”指的是附圖中的方向，詞語“內”和“外”分別指的是朝向或遠離特定部件幾何中心的方向。
[0018]如圖1所示，一種發夾交叉耦合帶通濾波器，包括第一諧振器2、第二諧振器3、第三諧振器4、第四諧振器5、第五諧振器6，這五個諧振器均為“U”形且彼此間隔排列，其中，第一諧振器2、第三諧振器4、第五諧振器6開口向上，第二諧振器3、第四諧振器5開口向下，其中，第二諧振器3的一個諧振條置于第一諧振器2的兩個諧振條之間，第四諧振器5的一個諧振條置于第五諧振器6的兩個諧振條之間。通過上述設置，第一諧振器2與第二諧振器3是混合耦合，第四諧振器5與第五諧振器6是混合耦合，第二諧振器3與第三諧振器4、第三諧振器4與第四諧振器5是磁耦合。第一諧振器2連接著輸入端1，第五諧振器6連接著輸出端7，輸入端I和輸出端7均由三節寬度不同的微帶線組成，具體地說，輸入端I由第一微帶線11、第二微帶線12和第三微帶線13組成，輸入端I與第三微帶線13連接，第一微帶線11、第二微帶線12和第三微帶線13的寬度逐級變小，即第一微帶線11的寬度大于第二微帶線12的寬度，第二微帶線的寬度大于第三微帶線的寬度，本例中他們的寬度分別為1.12mm,0.56mm,0.16mm,輸出端由第四微帶線71、第五微帶線72、第六微帶線73組成，第四微帶線71、第五微帶線72、第六微帶線73的寬度逐級變大，即第四微帶線71的寬度小于第五微帶線72的寬度，第五微帶線72的寬度小于第六微帶線73的寬度，本例中他們的寬度分別為0.16mm, 0.56mm, 1.12mm。由于輸入端和輸出端的微帶線寬度逐漸變化,使得他們的阻抗逐漸變化形成高低阻抗饋電，與均勻寬度的微帶線作為輸入輸出端相比，可以使帶通濾波器的通帶變窄，本實用新型中的輸入輸出端結構能夠使得濾波器更好的篩選過濾信號。第五諧振器6的底邊還連接有垂直于底邊的第七微帶線8。通過調劑微帶線8的長度能夠改變濾波器某個頻率的插入損耗，從而有效的抑制寄生通帶的產生，避免影響濾波器的性能。
[0019]帶通濾波器的傳輸零點的改變可以通過調節第一諧振器2與第二諧振器3的間距和第四諧振器5和第五諧振器6的交叉耦合間距d，D與SI，尤其是起電耦合作用垂直距離d與D，以及第七微帶線8的長度來實現。本例中，整個濾波器的尺寸大小為30.2mm*18.1mm,做在介電常數為3.55的高頻射頻電路板上，結構緊湊，尺寸較小，第七微帶線8的寬度為1mm,長為 2.38mm。
[0020]各諧振器均為U形，具體包括底邊和兩個與底邊垂直連接的諧振條，底邊與兩諧振條的兩轉彎段外緣與底邊夾角為45度，這樣可以有效的減小反射損耗。
[0021]我們對上述發夾交叉耦合帶通濾波器進行測試，獲得如圖2、圖3、圖4所示的SI 1、S21和駐波仿真示意圖(在通帶內，S21越大越好其表明通帶內插損小,SII越小越好其表明反射損耗小。在阻帶內S21越小越好，Sll越大越好)。從圖中可以看出，本實用新型的插入損耗與反射損耗均較小，能夠滿足應用需求。
[0022]本實用新型方案所公開的技術手段不僅限于上述實施方式所公開的技術手段，還包括由以上技術特征任意組合所組成的技術方案。應當指出，對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本實用新型原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也視為本實用新型的保護范圍。
【主權項】
1.一種發夾交叉耦合帶通濾波器，其特征在于:包括依次間隔排列的第一諧振器、第二諧振器、第三諧振器、第四諧振器、第五諧振器，所述五個諧振器均為“U”形，其中，第一諧振器、第三諧振器、第五諧振器開口向上，第二諧振器、第四諧振器開口向下，所述第二諧振器的一個諧振條位于第一諧振器的兩個諧振條之間，所述第四諧振器的一個諧振條位于第五諧振器的兩個諧振條之間，所述第一諧振器與輸入端相連，第五諧振器與輸出端相連，所述輸入端包括依次連接的第一微帶線、第二微帶線、第三微帶線，第一微帶線的寬度大于第二微帶線的寬度，第二微帶線的寬度大于第三微帶線的寬度，所述輸出端包括依次連接的第四微帶線、第五微帶線、第六微帶線，第四微帶線的寬度小于第五微帶線的寬度，第五微帶線的寬度小于第六微帶線的寬度，所述第五諧振器的底邊上連接有第七微帶線。
2.根據權利要求1所述的發夾交叉耦合帶通濾波器，其特征在于:各諧振器包括底邊和兩個與底邊垂直連接的諧振條，底邊與兩諧振條的兩轉彎段外緣與底邊夾角為45度。
3.根據權利要求1或2所述的發夾交叉耦合帶通濾波器，其特征在于:所述第三微帶線與第一諧振器相連，所述第四微帶線與第五諧振器相連。
【專利摘要】本實用新型公開了一種發夾交叉耦合帶通濾波器，包括依次間隔排列并呈“U”形的第一、第二、第三、第四、第五諧振器，第一諧振器與輸入端相連，第五諧振器與輸出端相連，輸入端包括依次連接的第一微帶線、第二微帶線、第三微帶線，第一微帶線的寬度大于第二微帶線的寬度大于第三微帶線的寬度，輸出端包括依次連接的第四微帶線、第五微帶線、第六微帶線，第四微帶線的寬度小于第五微帶線的寬度小于第六微帶線的寬度，第五諧振器的底邊上連接有第七微帶線。本實用新型在保證了低插入損耗與低反射損耗的基礎上，減小體積，結構緊湊，尺寸較小，易于集成，減小了相對帶寬，此外還可以有效的提高帶外抑制性能。
【IPC分類】H01P1-203
【公開號】CN204333186
【申請號】CN201420829720
【發明人】周勇, 孫鳴, 陸海林
【申請人】南京信息工程大學
【公開日】2015年5月13日
【申請日】2014年12月24日