[实用新型]用于低通滤波器的带状线结构、低通滤波器、通信装置及系统

说明书

本实用新型涉及滤波器技术领域，具体涉及一种用于低通滤波器的带状线结构,包括至少两层纵向层叠且相互平行的带状线子层；各所述带状线子层所形成的平面图案保持一致，各所述带状线子层的二维尺寸为等比缩放的关系，且面积小的带状线子层完全处于面积大的带状线子层的覆盖范围内；所述带状线子层间填充有介质基层，且所述带状线子层间相互耦合。本实用新型还公开了应用带状线结构的低通滤波器、通信装置及系统。本实用新型使得信号在电路传输过程中损耗减小，从而达到降低系统损耗的目的。可以进一步实现设备的小型化。

技术领域

本实用新型涉及滤波器技术领域，具体涉及一种用于低通滤波器的带状线结构、低通滤波器、通信装置及系统。

背景技术

随着5G通信时代的来临，对基站设备重量和体积的要求越来越小，由于具有小型化、低损耗和温度特性好等优点，介质滤波器俨然已经成为5G时代基站设备的必然选项,其中陶瓷波导滤波器的应用最具代表性。在陶瓷波导滤波器的实际应用中，通常必须搭配用于进行远端抑制的低通滤波器使用，形成滤波器组件，此滤波器组件的最终性能不仅取决于陶瓷波导滤波器本身，还与低通滤波器息息相关。

用于抑制高次谐波和杂波信号的低通滤波器是无线通信系统中的重要部件之一，为了缩小滤波器组件的整体体积，与陶瓷波导滤波器搭配使用的低通滤波器，大多使用体积小，具有良好的平面集成度的带状线低通滤波器。一般的带状线低通滤波器采用双层PCB板工艺制作，由两层介质基板压制而成，其中一层介质基板上仅仅单面覆盖用于接地的金属层；另一层介质板的一个表面上覆盖金属层后，蚀刻出形成带状线谐振器电路的电路层，另一面覆盖用于接地的金属层，最后两层介质基板均以非接地的一面为对合面，对合压制形成带状线低通滤波器，介质基板上还需设置孔和焊盘一类用于带状线低通滤波器的信号输入/输出接口以及用于隔离信号的金属化过孔一类的辅助结构。

对于滤波器来说,尺寸和损耗往往是一对矛盾，如何在保证小型化基础上降低损耗成为了各设备商和器件厂家寻求突破的焦点。对于5G时代必然使用的陶瓷波导滤波器技术而言，传统的解决方法是降低陶瓷滤波器部分的损耗，比如使用低介电常数的陶瓷材料、使用多模技术等，但使用低介电常数的材料会使得体积增大从而无法满足客户要求；使用多模技术性价比较差、可量产性不高；相比之下，低通滤波器部分的优化一直被忽略，然而带状线低通滤波器并非没有可优化的空间。

站在电子系统的设计角度，电流密度是很重要的指标，电路的性能与电流量紧密相关，而电流密度又是由导体的物体尺寸和形状决定，带状线低通滤波器中的电路层其实质是形成特定的图案(用于形成带状线谐振器电路)的金属层，其结构尺寸本就非常小，加上在高频频域(微波波段)使用，由于趋肤效应，电流的传导区域会更加局限于表面附近，因而促使电流密度增高，电流密度过高，损耗也随着增加，进而会对滤波器的整体性能带来的不利后果。

实用新型内容

发明人在降低滤波器件整体的功率损耗的问题时，将思路转换到通常被忽略的优化低通滤波器的功率损耗方向，在此过程中发明人发现，通过改变低通滤波器中的带状线结构(电路层以带状线的形式存在于低通滤波器中)，将原本由单层金属膜构成的带状线结构，纵向衍生为由相互平行的，形状和水平位置相同，同时又相互耦合的多层金属膜构成后，不仅不会改变低通滤波器原本的滤波性能，而且还会带来工作状态下整个带状线上的电流密度的下降，进而降低了由于电流密度过高所而带来的热能形式的信号功率损耗。基于上述发现，发明人改变了现有的用于低通滤波器的带状线结构，从而完成本实用新型。

因而本实用新型提供了一种用于低通滤波器的带状线结构，其中，包括至少两层纵向层叠且相互平行的带状线子层；各所述带状线子层所形成的平面图案保持一致，各所述带状线子层的二维尺寸为等比缩放的关系，且面积小的带状线子层完全处于面积大的带状线子层的覆盖范围内；

所述带状线子层间填充有介质基层，且所述带状线子层间相互耦合。