一種基於缺陷微帶線的雙頻帶通濾波器的製造方法
2023-06-01 22:54:16 1
一種基於缺陷微帶線的雙頻帶通濾波器的製造方法
【專利摘要】本發明公開了一種基於缺陷微帶線的雙頻帶通濾波器，其介質基片(10)的下表面完全由金屬層覆蓋，上表面的金屬層包括第一輸入輸出饋線(1)，第二輸入輸出饋線(2)，第一過渡微帶線(3)，第二過渡微帶線(4)，第一耦合微帶線(5)，第二耦合微帶線(6)，第一雙頻諧振器(7)，第二雙頻諧振器(8)，金屬化通孔(9)；其中，第一雙頻諧振器(7)，第二雙頻諧振器(8)由微帶線腐蝕出U型槽構成，它們通過垂直於正中的金屬通孔(9)進行耦合。本發明的優點是結構緊湊、頻率選擇性好、兩個通帶中心頻率之比及帶寬之比易於調節。本發明能用於無線雙頻收發系統中，起到頻率選擇的作用。
【專利說明】—種基於缺陷微帶線的雙頻帶通濾波器
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種雙頻帶通濾波器，屬於微波無源器件【技術領域】。
【背景技術】
[0002]目前，越來越多的用戶開始選擇通過手機、筆記本電腦、平板電腦等便攜終端進行上網和通信，無線網絡已深刻地融入人們日常的工作和生活中，由此帶來了移動通信與無線區域網為代表的無線通信技術快速發展。現今的無線系統通常需要工作的多個頻段，來滿足用戶的不用需要。例如，用於移動通信的全球移動通信系統(GSM)和寬帶碼分多址(WCDMA)通信協議標準工作的頻段為900，1800和1900MHz。而使用ffiEE 802.1lb和802.1lg協議標準的無線區域網產品工作在開放2.4GHz的ISM頻段，而使用IEEE802.1la和802.1ln標準的無線產品工作在5GHz的ISM頻段。多頻段通信系統的產生是為了滿足射頻電路低成本，高集成度的需求。而雙頻帶通濾波器作為射頻收發系統的關鍵部件，對其性能的提高一直是近年來各國研究的重點。
[0003]為了使濾波器實現雙通帶的特性，可以分別設計兩個相互獨立的在不同頻率下工作的單通帶濾波器，用開關在它們之間進行切換，但是這種電路結構複雜，尺寸比較大。為了減小尺寸同時滿足雙頻特性，本發明提出了一種基於缺陷微帶線的雙頻帶通濾波器，該濾波器結構緊湊的優點，同時在通帶兩側各有一個零點，濾波器的選擇性得到了提高。
【發明內容】
[0004]本發明的目的是提出一種基於缺陷微帶線的雙頻帶通濾波器，克服現有雙頻帶通濾波器尺寸大，選擇性不高，以及兩個通帶的帶寬之比不易調節的缺點。
[0005]本發明的技術方案是:一種基於缺陷微帶線的雙頻帶通濾波器，其介質基片的下表面完全由金屬層覆蓋，上表面的金屬層包括第一輸入輸出饋線，第二輸入輸出饋線，第一過渡微帶線，第二過渡微帶線，第一耦合微帶線，第二耦合微帶線，第一雙頻諧振器，第二雙頻諧振器，金屬化通孔；第一、第二過渡微帶線的一端分別與第一、第二輸入輸出饋線相連，另一端分別與第一、第二耦合微帶線相連，第一、第二耦合微帶線之間通過很小的間隙相互耦合；第一雙頻諧振器與第一過渡微帶線、第一耦合微帶線的一邊平行，第二雙頻諧振器與第二過渡微帶線、第二耦合微帶線的一邊平行，第一雙頻諧振器與第二雙頻諧振器左右對稱，金屬化通孔位於它們的垂直正中間。
[0006]進一步的，第一、第二輸入輸出饋線的寬度等於特定基片參數所對應的50歐姆微帶線的寬度，第一、第二過渡微帶線的寬度由50歐姆微帶線的寬度過渡到第一、第二耦合微帶線的寬度。
[0007]進一步的，第一、第二雙頻諧振器為微帶線上腐蝕出U型槽構成。
[0008]本發明的優點和有益效果:
[0009](I)本發明中的雙頻諧振器採用缺陷微帶結構，能同時在雙頻濾波器的兩個通帶中心頻率處諧振，使得電路結構緊湊。
[0010](2)本發明兩個通帶的中心頻率之比，帶寬之比均可通過改變雙頻諧振器的長度、寬度，U型槽的長度，寬度來控制，使設計更加靈活。
[0011 ] (3)本發明由於採用了源和負載耦合技術，濾波頻率器響應中，每個通帶兩側均有零點，故其選擇性比沒有零點的雙頻濾波器更高。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0012]圖1是本發明的結構示意圖
[0013]圖2是本發明的測試結果
【具體實施方式】
[0014]下面結合附圖和具體實施例對本發明做進一步說明:如圖1所示，一種基於缺陷微帶線的雙頻帶通濾波器，其介質基片10的下表面完全由金屬層覆蓋，上表面的金屬層包括第一輸入輸出饋線I，第二輸入輸出饋線2，第一過渡微帶線3，第二過渡微帶線4，第一耦合微帶線5，第二耦合微帶線6，第一雙頻諧振器7，第二雙頻諧振器8，金屬化通孔9 ;第一、第二過渡微帶線3、4的一端分別與第一、第二輸入輸出饋線1、2相連，另一端分別與第一、第二稱合微帶線5、6相連,第一、第二稱合微帶線5、6之間通過很小的間隙相互稱合；第一雙頻諧振器7與第一過渡微帶線3、第一耦合微帶線5的一邊平行，第二雙頻諧振器8與第二過渡微帶線4、第二耦合微帶線6的一邊平行，第一雙頻諧振器7與第二雙頻諧振器8左右對稱，金屬化通孔9位於它們的垂直正中間。
[0015]進一步的，第一、第二輸入輸出饋線1、2的寬度等於特定基片參數所對應的50歐姆微帶線的寬度，第一、第二過渡微帶線3、4的寬度由50歐姆微帶線的寬度過渡到第一、第二耦合微帶線5、6的寬度。
[0016]進一步的，第一、第二雙頻諧振器7、8為微帶線上腐蝕出U型槽構成。
[0017]本發明的技術方案的原理是:信號通過第一、第二輸入輸出饋線1、2饋入和饋出，第一、第二過渡微帶線的作用是將第一、第二輸入輸出饋線1、2與第一、第二耦合微帶線5、6進行阻抗匹配。第一、第二耦合微帶線5、6分別與第一、第二雙頻諧振器7、8通過縫隙耦合，第一耦合微帶線5與第二耦合微帶線6之間也通過縫隙產生源和負載之間的耦合。第一雙頻諧振器7與第二雙頻諧振器8均能在兩個頻率處諧振，改變它們的長度和寬度，同時改變上面U型槽的長度、寬度和位置，就可以改變它們的兩個諧振頻率的比例，同時也可以對濾波器兩個通帶帶寬之比進行調節。第一雙頻諧振器7與第二雙頻諧振器8之間的金屬通孔9既為兩個諧振器提供了地，也使它們之間產生了磁耦合。由於源和負載之間的耦合為電耦合，與諧振器間耦合的極性相反，因此能在兩個通帶的兩側均產生零點。
[0018]為進一步說明上述技術方案的可實施性，下面給出一個具體設計實例，一種基於電磁混合耦合的雙頻帶通濾波器。介質基片使用厚度為0.8_，介電常數為2.5的F4B基片，測試結果表明，該雙頻濾波器兩個通帶的中心頻率分別為2.45GHz和5.64GHz，對應帶寬為0.26GHz和0.24GHz，在中心頻率處的插入損耗分別為1.15dB和2.15dB,回波損耗均大於20dB，其測試結果如圖2所示。整個電路的尺寸為長29.8mm,寬5.46mm,高0.8mm,結構非常緊湊。
[0019]本領域的普通技術人員將會意識到，這裡所述的實施例是為了幫助讀者理解本發明的原理，應被理解為本發明的保護範圍並不局限於這樣的特別陳述和實施例。本領域的普通技術人員可以根據本發明公開的這些技術啟示做出各種不脫離本發明的其它各種具體變形和組合，這些變形和組合仍然在本發明的保護範圍內。
【權利要求】
1.一種基於缺陷微帶線的雙頻帶通濾波器，其特徵在於:介質基片(10)的下表面完全由金屬層覆蓋，上表面的金屬層包括第一輸入輸出饋線(1)，第二輸入輸出饋線(2)，第一過渡微帶線(3)，第二過渡微帶線(4)，第一耦合微帶線(5)，第二耦合微帶線(6)，第一雙頻諧振器(7)，第二雙頻諧振器(8)，金屬化通孔(9);第一、第二過渡微帶線(3)、(4)的一端分別與第一、第二輸入輸出饋線(I)、(2)相連，另一端分別與第一、第二耦合微帶線(5)、(6)相連，第一、第二耦合微帶線(5)、(6)之間通過很小的間隙相互耦合；第一雙頻諧振器(7)與第一過渡微帶線(3)、第一耦合微帶線(5)的一邊平行，第二雙頻諧振器(8)與第二過渡微帶線(4)、第二耦合微帶線￠)的一邊平行，第一雙頻諧振器(7)與第二雙頻諧振器(8)左右對稱，金屬化通孔(9)位於它們的垂直正中間。
2.根據權利要求1所述的基於缺陷微帶線的雙頻帶通濾波器，其特徵在於:第一、第二輸入輸出饋線(I)、(2)的寬度等於特定基片參數所對應的50歐姆微帶線的寬度，第一、第二過渡微帶線(3)、(4)的寬度由50歐姆微帶線的寬度過渡到第一、第二耦合微帶線(5)、(6)的寬度。
3.根據權利要求1所述的基於缺陷微帶線的雙頻帶通濾波器，其特徵在於:第一、第二雙頻諧振器(7)、(8)為微帶線上腐蝕出U型槽構成。
【文檔編號】H01P1/203GK104241750SQ201410473204
【公開日】2014年12月24日 申請日期:2014年9月16日 優先權日:2014年9月16日
【發明者】林先其, 程飛, 江源, 張瑾, 於家偉, 聶麗英, 宋開軍, 樊勇 申請人:電子科技大學