[发明专利]一种微带阶跃阻抗谐振器及微带滤波器

说明书

技术领域

本发明涉及微波工程领域，特别是涉及一种微带阶跃阻抗谐振器(StepImpedance Resonator，简称SIR)及微带滤波器。

背景技术

微波工程中，微带滤波器(一种无源器件)由多个微带谐振器组成，使用在各种微波装置(如雷达、移动电话基站、微波通讯装置、射电天文望远镜等)中，用来选择一定频率的信号，即使用滤波器使需要的信号频率顺利通过(即从滤波器通带通过)，抑制不要的信号频率(即通过滤波器带外抑制)。高温超导滤波器是用高温超导材料制成的一种平面器件，它是由若干个平面谐振器按一定规则排布而成的。相关的理论指出：谐振器之间的耦合系数应满足下列关系：

Mij=FBWgigjJij---(1)]]>

式中M_ij是第i个谐振器和第j个谐振器之间的耦合系数；FBW是相对带宽，定义它为通带宽度和中心频率的比值；g是归一化电容；J是特性导纳。这一公式表明耦合系数M_ij取决于相对带宽，也取决于谐振器自身的性质。显然，无论是归一化电容g还是特性导纳J都应与平面谐振器自身的几何形状密切相关。在滤波器中二个相邻谐振器产生的耦合叫做相邻耦合，这种耦合是必要的。从公式(1)中可以看出，滤波器的相对带宽越大，即FBW越大，谐振器之间的耦合系数M_ij越大。

为减小谐振器面积，追求滤波器小型化，M.Makimoto等提出了SIR，采用非均匀线宽，可使谐振器结构更加紧凑。

常用的微带SIR，主要采用对称形式的谐振器，比如发卡式谐振器，其各相邻谐振器间的耦合方式为固定的电耦合或磁耦合，两个谐振器间的耦合系数较小，且非相邻谐振器间同时存在较严重的寄生耦合，导致滤波器性能不佳，主要表现为带边陡度和带外抑制的非对称性，如图1所示。

发明内容

本发明的目的在于提供一种微带阶跃阻抗谐振器及微带滤波器，用于解决现有技术中两个谐振器间的耦合系数较小，且非相邻谐振器间同时存在较严重的寄生耦合，导致滤波器性能不佳的问题。

为了实现上述目的，本发明提供一种微带阶跃阻抗谐振器，其特征在于，所述微带阶跃阻抗谐振器具有非对称结构，由一非均匀线宽微带线构成，所述非均匀线宽微带线的起始段、末尾段的线宽不同于中间段的线宽。

所述的微带阶跃阻抗谐振器，其中，所述微带阶跃阻抗谐振器为折线形。

所述的微带阶跃阻抗谐振器，其中，所述非均匀线宽微带线的起始段与末尾段同向设置或异向设置。

所述的微带阶跃阻抗谐振器，其中，所述非均匀线宽微带线的起始段与末尾段相邻。

为了实现上述目的，本发明提供一种微带滤波器，其特征在于，包括：微带阶跃阻抗谐振器；

所述微带阶跃阻抗谐振器具有非对称结构，由一非均匀线宽微带线构成，所述非均匀线宽微带线的起始段、末尾段的线宽不同于中间段的线宽；

相邻所述微带阶跃阻抗谐振器之间采用电耦合、磁耦合搭配的耦合方式进行排布。

所述的微带滤波器，其中，相邻所述微带阶跃阻抗谐振器之间的位置关系通过水平或垂直翻转方式改变，从而改变耦合方式。

所述的微带滤波器，其中，所述微带阶跃阻抗谐振器为折线形。

所述的微带滤波器，其中，所述非均匀线宽微带线的起始段与末尾段同向设置或异向设置。

所述的微带滤波器，其中，所述非均匀线宽微带线的起始段与末尾段相邻。

所述的微带滤波器，其中，所述非均匀线宽微带线包括：位于上层的微带导体、中间介质层、位于下层的地平面导体。

与传统发卡式微带阶跃阻抗谐振器相比，本发明的有益技术效果在于：