[发明专利]一种具有三阶准椭圆带通频率响应的微带滤波器

说明书

本发明提供一种微带滤波器，其特征在于：输入馈线(1)通过第一平行耦合线节(2)连接到第一传输线节(3)；第一传输线节(3)与第二传输线节(4)相连，第二传输线节(4)连接到第三传输线节(5)的中间，第三传输线节(5)两端与第四传输线节(6)的两端进行缝隙耦合，并在中间连接第五传输线节(7)；同时，第一传输线节(3)连接到第二平行耦合线节(8)，第二平行耦合线节(8)再连接到输出馈线(9)，构成本发明所述的微带滤波器。该微带滤波器能够实现三阶准椭圆带通频率响应，具有高性能、小尺寸和设计过程简单等优点。

技术领域

本发明属于通信技术领域，具体涉及一种带通滤波器。

背景技术

滤波器是雷达、通信及测量系统中的关键器件之一，其功能在于允许某一部分频率的信号顺利的通过，而让另外一部分频率的信号受到较大的抑制，其性能对于整个系统性能具有重要的影响。滤波器的技术指标包括通带带宽、插入损耗、通带波动、回波损耗、阻带抑制度、带内相位线性度及群时延等。按照频率响应的类型来划分，可以分为椭圆滤波器、巴特沃斯滤波器、高斯滤波器、广义切比雪夫滤波器和逆广义切比雪夫滤波器等。对于模拟滤波器而言，分为集总参数模拟滤波器和分布参数模拟滤波器。在射频/微波/光频等较高频段内，主要使用微带线、带状线、槽线、鳍线、共面波导、同轴线、波导等多种传输线结构。这些传输线具有分布参数效应，其电气特性与结构尺寸紧密相关。在这些频段内，通常使用波导滤波器、同轴线滤波器、带状线滤波器及微带线滤波器等传输线滤波器。其中，微带滤波器具有体积小、重量轻、使用频带宽、可靠性高和制造成本低等优点，是应用广泛的一类传输线滤波器。此外，随着现代通信的快速发展,WCDMA、WLANs等无线通信新技术不断涌现。由于这些无线通信技术均聚集在射频及微波频段的低频段,这使得频谱资源特别拥挤。因此，进一步探索具有小尺寸、良好频率选择性及较好带外抑制的新型微带滤波器结构具有极为重要的意义。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有微带滤波器的频率选择性较差、尺寸较大等不足，提供了一种新型的微带滤波器，能够实现三阶准椭圆带通频率响应，具有高性能、小尺寸和容易设计等优点。

典型微带线的结构如图1所示，主要包括三层。第I层是金属上覆层，第II层是介质基片，第III层是金属下覆层。本发明所述的微带滤波器的结构如图2所示，俯视图如图3所示。为了实现本发明所述的微带滤波器，所采用的技术方案是：在微带线的金属上覆层(I)内刻蚀如图3所示的图案。其特征在于：输入馈线(1)通过第一平行耦合线节(2)连接到第一传输线节(3)；第一传输线节(3)与第二传输线节(4)相连，第二传输线节(4)连接到第三传输线节(5)的中间，第三传输线节(5)两端与第四传输线节(6)的两端进行缝隙耦合，并在中间连接第五传输线节(7)；同时，第一传输线节(3)连接到第二平行耦合线节(8)，第二平行耦合线节(8)再连接到输出馈线(9)，构成本发明所述的微带滤波器。

如图3所示的微带滤波器中，电气参数如下：输入馈线(1)的阻抗为Z₁；第一平行耦合线节(2)的偶模阻抗为Z_2e，奇模阻抗为Z_2o，电长度为θ₂；第一传输线节(3)的阻抗为Z₃，电长度为θ₃；第二传输线节(4)的阻抗为Z₄，电长度为θ₄；第三传输线节(5)的阻抗为Z₅，电长度为θ₅；第四传输线节(6)的阻抗为Z₆，电长度为θ₆；第五传输线节(7)的阻抗为Z₇，电长度为θ₇；第二平行耦合线节(8)的偶模阻抗为Z_8e，奇模阻抗为Z_8o，电长度为θ₈；输出馈线(9)的阻抗为Z₉。