[发明专利]基于新型开口谐振环结构的共面波导带阻滤波器

说明书

技术领域

本发明涉及一种基于新型开口谐振环结构的共面波导带阻滤波器，属于微波技术领域。

背景技术

自从1999年提出开口谐振环结构的概念后，该结构由于其出色的谐振性能，引起了广大研究者的兴趣。传统的开口谐振环被广泛应用于微波平面电路中。在微波滤波器中，通过引入开口谐振环结构，调整结构的物理尺寸大小，即可以得到不同的工作频率，通常被用来抑制高次谐波，都取得了不错的效果。另一方面，开口谐振环结构由于在较小的结构中就能产生较强的谐振，易于实现电路的小型化。

在共面波导电路中，若将开口谐振环放置在共面波导槽线的正下方，由于在两个开口谐振环电路中产生了方向相反的磁场，在谐振频率处，开口谐振环工作，形成一个阻带。该结构具有较小的电尺寸，实现了电路的小型化。但该电路在带外有高次谐波，并没有得到很好的抑制。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种基于新型开口谐振环结构的共面波导带阻滤波器，在传统开口谐振环的基础上，对开口谐振环的结构进行了改进，进一步缩小了电尺寸，并且拥有较好的带外特性。

本发明为解决上述技术问题采用以下技术方案：

本发明提供一种基于新型开口谐振环结构的共面波导带阻滤波器，包括介质基片；介质基片上表面的中间设置有中心导带，中心导带的两端分别延伸至介质基片一对对边的边沿，且中心导带垂直于前述的介质基片的一对对边；中心导带的两侧还设置有金属接地板；介质基片下表面设置有至少一个中心对称的开口谐振环结构，开口谐振环结构包括依次首尾相连的第一至第七金属条带，其中，第二、第四、第六金属条带相互平行且相邻两者之间间距相等，第一、第三金属条带均与第二金属条带垂直，第五、第七金属条带均与第六金属条带垂直，第一、第五金属条带在同一条直线上，第三、第七金属条带在同一条直线上，第一、第七金属条带长度相同且长度小于第二与第四金属条带之间的间距；在开口谐振环的两个端点处设置有金属通孔，以连通开口谐振环和介质基片上表面的金属接地板。

作为本发明的进一步优化方案，第二、第四、第六金属条带的长度相同。

作为本发明的进一步优化方案，介质基片上表面的共面波导的特性阻抗为50欧姆。

作为本发明的进一步优化方案，介质基片为Rogers 4003介质板。

作为本发明的进一步优化方案，介质基片为矩形。

本发明采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果：

1）本发明采用新型开口谐振环结构，与传统开口谐振环相比，该新型结构在相同的物理尺寸下，工作频率更低，因此拥有更小的电尺寸，达到了小型化的要求；通过调节新型开口谐振环结构的物理尺寸即可改变工作频率，可调节性强；通过增加新型开口谐振环结构的个数，可以拓宽滤波器的带宽；

2）本发明通过引入金属通孔，解决了传统开口谐振环与共面波导结合时由于介质基板较厚导致耦合较弱的缺点，整体提高了此结构的性能；同时，在阻带的两侧出现两个衰减极点，使得频率选择性得到了提升；将新型开口谐振环结构与共面波导的金属接地板相连，在工作频率下，产生较强的谐振，提升了阻带性能；改善了带外性能，滤波器的频率选择性得到提高。

附图说明

图1是本发明的三维分层示意图。

图2是本发明的俯视图。

图3是本发明中开口谐振环结构示意图。

其中，1-介质基片；2-中心导带；3-金属接地板；4-开口谐振环结构；5-金属通孔。

图4是本发明实施例的仿真S参数图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的技术方案做进一步的详细说明：

本发明提供一种基于新型开口谐振环结构的共面波导带阻滤波器，如图1和图2所示，包括介质基片。介质基片上表面的中间设置有中心导带，中心导带的两端分别延伸至介质基片一对对边的边沿，且中心导带垂直于前述的介质基片的一对对边；中心导带的两侧还设置有金属接地板。介质基片下表面设置有至少一个中心对称的开口谐振环结构，如图3所示，开口谐振环结构包括依次首尾相连的第一至第七金属条带，其中，第二、第四、第六金属条带相互平行且相邻两者之间间距相等，第一、第三金属条带均与第二金属条带垂直，第五、第七金属条带均与第六金属条带垂直，第一、第五金属条带在同一条直线上，第三、第七金属条带在同一条直线上，第一、第七金属条带长度相同且长度小于第二与第四金属条带之间的间距；在开口谐振环的两个端点处设置有金属通孔，以连通开口谐振环和介质基片上表面的金属接地板。