微波通訊用之調整式平行微帶濾波器的製作方法
2023-10-11 01:17:09 1
專利名稱：微波通訊用之調整式平行微帶濾波器的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種適用於微波通訊用的濾波器，特別是一種微波通訊用之調整式平行微帶濾波器。
背景技術：
長久以來，濾波器一直是微波通訊中的一個重要元件，它具有過濾雜訊、使通訊信號清晰的功用。濾波器依功能使用有低通濾波器、高通濾波器、帶通濾波器及帶阻濾波器等四種。其中帶通濾波器的作用是讓固定頻寬的訊號通過，而將較低頻及較高頻部分的信號隔除。帶通濾波器在目前移動通訊應用上尤其顯得重要，特別適用於基站的接收和發射系統上。高溫超導薄膜有很高的品質因子(Q值)。使用高溫超導薄膜製成的濾波器具有低損耗及高選擇性(高通帶邊緣陡峭度)等特點，目前已開始被應用在移動通訊基站之接收系統上。基站使用高溫超導濾波器之後，可增加基站的覆蓋面積、降低雜訊的幹擾，提高通話品質；並可降低手機的發射功率，大幅減少電磁波輻射對人腦的影響，達到綠色環保的要求。使用高溫超導薄膜製作的濾波器多為平面式結構，又相互耦合的若干振蕩器和輸入輸出組成。折線式微帶振蕩器是最常用的一種微帶線振蕩器，可有多種形式的結構，如圖1中所示的(a)(b)(c)(d)(e)五種不同形式的折線式微帶振蕩器。一種常見的濾波器設計是將一種或幾種形式的折線式微帶振蕩器平行排列，通過振蕩器自身的諧振特性和彼此之間的耦合特性產生濾波作用。隨著3G技術的到來，現代通訊系統對濾波器各方面性能提出了越來越高的要求。帶內波動、回波損耗、插入損耗、帶外抑制以及選擇性是濾波器設計中非常重要的幾項指標。常見的折線式微帶濾波器通過增加濾波器的階數提高選擇性和帶外抑制，但這種階數的增加會降低插入損耗、帶內波動、回波損耗這幾項指標，很難保證各項指標的同時提高。所以這種常用的折線式微帶濾波器難以滿足越來越高的設計要求。
發明內容
本發明的目的在於設計一種微波通訊用之調整式平行微帶濾波器，它是一種微波帶通濾波器，它用增加調整線結構來克服上述缺點，此種結構適合於折線式微帶濾波器的設計，尤其適合於由高溫超導薄膜製成的應用於無線通訊基站收發系統中的濾波器。
本發明的技術方案一種微波通訊用之調整式平行微帶濾波器，包括n(n為正整數)個振蕩器及輸入輸出線，振蕩器為不少於兩折的微帶線結構，濾波器之輸入、輸出端為貼線微帶，輸入端之貼線微帶連接於濾波器中的第一個振蕩器，輸出端之貼線微帶與濾波器中的最後一個振蕩器相連接，其特徵在於在不少於兩折的微帶線結構間加入調整線結構，所說的調整線結構平行位於兩振蕩器之間以及輸入線與輸出線的輸入與輸出端部附近。
上述所說的平行位于振蕩器之間的調整線結構，根據設計要求可為一條或一條以上。
上述所說的平行位于振蕩器之間的調整線結構，根據設計要求其長度和寬度可相同亦可不同。
上述所說的濾波器中之折線式微帶振蕩器其轉折處可依需要設計有具微調作用的不同的幾何形結構，可為直角狀、階梯狀、抹角狀、圓型狀或頂端凸起狀。
上述所說的調整線結構端部同微帶線結構，兩端形狀根據設計要求可為直角狀、圓型狀、L形、T形。
上述所說的位于振蕩器輸入與輸出端部附近的調整線結構可位於端部一側或兩側。
上述所說的折線式微帶振蕩器及調整線結構其形狀可相同或不同，也可形狀呈左右中心線對稱或不對稱且間距相同或不同。
上述所說的折線式微帶振蕩器的折線開口方向可相同亦可有不同。
上述所說的折線式微帶振蕩器間的距離可相同亦可不同。
上述所說的濾波器輸入端與輸出端微帶線長度可相等也可不相等，形狀可相同也可不同。
上述所說的調整式平行微帶濾波器其振蕩器、調整線及輸入與輸出線的導電層可用經蝕刻的金屬薄膜層製成，更適合由具高品質因子的經蝕刻的高溫超導薄膜層製成。
本發明的優越性在於1、調整式平行微帶濾波器其振蕩器間以及輸入輸出端上下所加調整線結構除具有傳統折線式微帶濾波器體積小、極高的通帶選擇性、極高的帶外抑制能力的特點外，還具有極低的帶內波動、回波損耗，在保證濾波器選擇性和帶外抑制的同時對回波損耗和帶內波動的降低作用明顯；2、設計方案靈活，所加調整線結構的條數、長度、寬度和端部形狀可隨它們在濾波器整體結構中的不同設計要求而改變；3、上述調整線對加工精度要求低，易於生產實現。
圖1為現有折線式微帶濾波器中常用的幾種折線式微帶振蕩器。
圖2為本發明所涉微波通訊用之調整式平行微帶濾波器的微帶層結構示意圖。
圖3為本發明所涉微波通訊用之調整式平行微帶濾波器的實施例結構示意圖。
圖4為本發明所涉微波通訊用之調整式平行微帶濾波器的的實施例效果波形圖。
圖5為本發明所涉微波通訊用之調整式平行微帶濾波器的的振蕩器轉折處或調整線端部結構示意圖(5-a為振蕩器轉折處直角狀，5-b為振蕩器轉折處階梯狀，5-c為振蕩器轉折處抹角狀，5-d為振蕩器轉折處圓型狀，5-e為調整線端部直角狀，5-f為調整線端部圓型狀，5-g為調整線端部L形狀，5-h為調整線端部T形狀)。
其中10～1n(n為正整數)為振蕩器，20～2m(m為正整數)為位于振蕩器間的調整線結構，31為濾波器輸入端，32為濾波器輸入端調整線，33為濾波器輸出端，34為濾波器輸出端調整線，10～115為振蕩器，20～28為位于振蕩器間的調整線結構，10、14、15、110、111、115微帶振蕩器其轉折處為直角狀，11、12、13、112、113、114微帶振蕩器其轉折處為階梯狀，16、19微帶振蕩器其轉折處為頂端凸起狀，17、18微帶振蕩器其轉折處為抹角狀，20～28為振蕩器間長寬不同的調整線結構。
具體實施例方式實施例一種微波通訊用之調整式平行微帶濾波器(見圖2-3)，包括16個振蕩器10～115及輸入輸出線31與33，振蕩器10～115為兩折的微帶線結構，濾波器之輸入、輸出端31與33為貼線微帶，輸入端之貼線微帶31連接於濾波器中的第一個振蕩器10，輸出端之貼線微帶33與濾波器中的最後一個振蕩器115相連接，其特徵在於在兩折的微帶線結構間加入調整線結構20-28，所說的調整線結構20-28平行位于振蕩器10與11、11與12、12與13、13與14、17與18、111與112、112與113、113與114、114與115之間以及輸入線輸出線的輸入與輸出端部31與33附近。
所說的平行位於上述振蕩器之間的調整線結構20-28，根據設計要求可為一條(見圖3)。
所說的平行位於上述振蕩器之間的調整線結構20-28，根據設計要求其長度和寬度可相同亦可不同(見圖3)。
所說的濾波器中之上述折線式微帶振蕩器其轉折處可依需要設計有具微調作用的不同的幾何形結構，振蕩器10、14、15、110、111、115可為直角狀(見圖3和圖5-a)，振蕩器11、12、13、112、113、114可為階梯狀(見圖3和圖5-b)，振蕩器16、19可為頂端凸起狀(見圖3)，振蕩器17、18可為抹角狀(見圖3和圖5-c)。
上述所說的調整線結構20-28端部同微帶線結構，兩端形狀根據設計要求可為直角狀、圓型狀、L形、T形(見圖5-e、圖5-f、圖5-g、圖5-h)。
上述所說的位于振蕩器輸入與輸出端部附近的調整線結構32與34可位於端部31與33的一側(見圖3)。
上述所說的折線式微帶振蕩器10-115及調整線結構20-28其形狀可相同，也可形狀呈左右中心線對稱且間距相同(見圖3)。
上述所說的折線式微帶振蕩器10-115的折線開口方向可相同亦可有不同(見圖3)。
上述所說的折線式微帶振蕩器間的距離可相同亦可不同(見圖3)。
上述所說的濾波器輸入端31與輸出端33微帶線長度可不相等，形狀可相同(見圖3)。
上述所說的調整式平行微帶濾波器其振蕩器10-115、調整線20-28及輸入與輸出端31與33的導電層可用具高品質因子的經蝕刻的高溫超導薄膜層製成。
該實例由SONNET EM仿真軟體做出的仿真結果見圖4。該仿真結果說明以上所說濾波器具有很低的帶內回波損耗(20dB以下，高頻部分在26dB以下)，很好的帶外抑制(低頻100dB以下，高頻78dB以下)，極低的帶內波動(小於0.04dB)，很好的選擇性。
權利要求
1.一種微波通訊用之調整式平行微帶濾波器，包括n(n為正整數)個振蕩器及輸入輸出線，振蕩器為不少於兩折的微帶線結構，濾波器之輸入、輸出端為貼線微帶，輸入端之貼線微帶連接於濾波器中的第一個振蕩器，輸出端之貼線微帶與濾波器中的最後一個振蕩器相連接，其特徵在於在不少於兩折的微帶線結構間加入調整線結構，所說的調整線結構平行位於兩振蕩器之間以及輸入線與輸出線的輸入與輸出端部附近。
2.根據權利要求1所說的微波通訊用之調整式平行微帶濾波器，其特徵在於所說的平行位于振蕩器之間的調整線結構，根據設計要求可為一條或一條以上。
3.根據權利要求1所說的微波通訊用之調整式平行微帶濾波器，其特徵在於所說的平行位于振蕩器之間的調整線結構，根據設計要求其長度和寬度可相同亦可不同。
4.根據權利要求1所說的微波通訊用之調整式平行微帶濾波器，其特徵在於所說的振蕩器之間的調整線結構端部同微帶線結構，兩端形狀根據設計要求可為直角狀、圓型狀、L形、T形。
5.根據權利要求1所說的微波通訊用之調整式平行微帶濾波器，其特徵在於所說的位于振蕩器輸入與輸出端部附近的調整線結構可位於端部一側或兩側。
6.根據權利要求1所說的微波通訊用之調整式平行微帶濾波器，其特徵在於所說的折線式微帶振蕩器及調整線結構其形狀可相同或不同，也可形狀呈左右中心線對稱或不對稱且間距相同或不同。
7.根據權利要求1所說的微波通訊用之調整式平行微帶濾波器，其特徵在於所說的折線式微帶振蕩器的折線開口方向可相同亦可有不同。
8.一種根據權利要求1所說的微波通訊用之調整式平行微帶濾波器，其特徵在於所說的調整式平行微帶濾波器其振蕩器、調整線及輸入與輸出線的導電層可用經蝕刻的金屬薄膜層製成，更適合由具高品質因子的經蝕刻的高溫超導薄膜層製成。
全文摘要
一種微波通訊用之調整式平行微帶濾波器，包括n(n為正整數)個振蕩器及輸入輸出線，其特徵在於在不少於兩折的微帶線結構間加入調整線結構，所說的調整線結構平行位於兩振蕩器之間以及輸入線與輸出線的輸入與輸出端部附近。所說的振蕩器、調整線及輸入與輸出線的導電層可用經蝕刻的金屬薄膜層製成，更適合由具高品質因子的經蝕刻的高溫超導薄膜層製成。本發明的優越性在於在傳統的折線式微帶濾波器的基礎上增加有調整線結構，可有效降低回波損耗，並且該調整線結構受生產工藝的影響很低，設計方案靈活，易於生產實現。
文檔編號H01P3/08GK1610274SQ20031010668
公開日2005年4月27日 申請日期2003年10月20日 優先權日2003年10月20日
發明者程耀華, 陳國鋕 申請人:海泰超導通訊科技(天津)有限公司