[发明专利]一种X波段宽带微带带通滤波器

说明书

技术领域

本发明属于射频电路技术领域，特别涉及一种X波段宽带微带带通滤波器。

背景技术

现有微带带通滤波器主要依托平行耦合线带通滤波器的设计思想，进而衍生出发夹型滤波器、交叉耦合型滤波器等微带带通滤波器模型，基本设计思想都是利用微带线组成的多个平行谐振器结构，来完成对信号的滤去功能，现有微带带通滤波器设计中滤波器尺寸较大，在某些结构要求比较严格的固定结构下很难布局。

随着现有射频信号分析仪器对体积和性能更高的要求，为了在不降低模块性能的情况下减小滤波器模块体积是很好的趋势。若利用现有设计完成传统10-12GHz的宽带平行耦合滤波器的设计，体积至少达到了，在项目要求PXI架构下，很难完成整体设计。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是为了解决现有X波段宽带微带带通滤波器体积大的问题，提出一种新型X波段宽带微带带通滤波器，通过对传统滤波器中平行耦合谐振部分进行翻转，形成上下交互排列的形式，相比于现有滤波器，本发明滤波器具有体积小的特点。

实现本发明的技术方案如下：

一种X波段宽带微带带通滤波器，包括输入微带线部分、输出微带线部分以及多条微带线结构；其中，所述多条微带线结构的排列方式为上下交互排列，形成左右对称的结构，且每一微带线结构中平行相交部分的长度相同。

进一步地，本发明所述平行相交部分的长度为1.5mm。

进一步地，本发明在所述多条微带线结构中，与输入、输出微带线部分连接的微带线结构的长度相同，其余微带线结构的长度相同，且多条微带线结构的宽度相同均为j。

进一步地，本发明与输入、输出微带线部分连接的微带线结构的长度为c+b，其中b为1.5mm，c为5.5mm；其余微带线结构的长度相同为2×b+d，其中d为1.5mm，宽度j为0.4mm。

进一步地，本发明所述多条微带线结构为9条，上下交互排列形成8组平行耦合谐振部分，从一端至另一端8组平行耦合谐振部分之间的间距分别为：0.28mm、0.56mm、0.63mm、0.63mm、0.63mm、0.63mm、0.56mm以及0.28mm。

进一步地，本发明输入、输出微带线部分的宽度k为1.32mm，长度a为8.25mm。

有益效果

本发明以平行耦合微带带通滤波器为设计基础，将部分平行耦合谐振部分进行翻转，使得多条微带线结构的排列方式为上下交互排列，形成左右对称的结构，在相同指标下，本发明相比于传统平行耦合线滤波器大大减小了设计尺寸，其体积约为传统模式的三分之一左右。

本发明对多条微带线结构的线宽进行归一化设计，以及考虑到微带线末端的耦合效应，对滤波器中相应的参数进行优化设计，使得在降低了整体滤波器的设计体积基础上，保持良好的滤波特性。

附图说明

图1为本发明X波段宽带微带带通滤波器的仿真模型图；

图2为本发明X波段新型微带滤波器尺寸说明图；

图3为本发明X波段宽带微带带通滤波器的仿真S21曲线图；

图4为本发明X波段宽带微带带通滤波器的实物图；

图5为本发明X波段宽带微带带通滤波器的的实际测量S21曲线图。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细说明。

如图1-2所示，本发明一种X波段宽带微带带通滤波器，包括输入微带线部分、输出微带线部分以及多条微带线结构；其中，所述多条微带线结构的排列方式为上下交互排列，形成左右对称的结构，且每一微带线结构中平行相交部分的长度相同。

本发明将传统平行耦合线微带滤波器主体滤波耦合单元的排列方式进行了优化(传统形式将微带线结构组成的耦合单元以自上到下的排列方式)，本发明设计的滤波器采用上下交互排列的方式，对传统形式进行了翻转操作，因此可以实现大大减小滤波器体积的目的。

针对传统平行耦合线微带滤波器主体耦合单元的微带线结构宽度不同，在此滤波器设计当中，为了方便进行翻转操作后的优化设计，首先对微带线结构进行了线宽等宽的优化设计。同时，在对传统形式微带结构排布进行翻转操作后，耦合单元发生了变化，传统形式主体部分第一段微带线结构和第二段微带线结构在平行段进行耦合，信号从第一段传入第二段依次类推，但进行翻转后，信号通过平行耦合段将信号传入第二段，同时又通过末端耦合的方式将一部分能量传入第三段，耦合形式发生变化后，对主体线宽，以及缝隙宽度和耦合段长度进行了优化仿真，完成了最终设计。