[实用新型]一种基于微带线结构的带通滤波器

说明书

技术领域

本实用新型涉及滤波器，尤其涉及一种基于微带线结构的带通滤波器。 

背景技术

微波滤波器在无线通信及信号处理中起着及其重要的作用，它具有过滤使用频率的信号和抑制干扰信号的功用。在现代通信系统中，带通滤波器是使上边频和下边频确定的频带内的信号通过，而对频带以外的信号进行移植的重要功能器件。它应用广泛，结构类型繁多。微带线平行耦合带通滤波器是较为常见的一种微波带通滤波器。近年来，微波系统的设计越来越复杂，对微波滤波器的指标要求也越来越高，传统的设计方法已经不能满足设计的要求。 

微带带通滤波器常采用的形式有平行耦合线型、梳妆线型、交指型等。不同形式的滤波器存在着各自的缺陷。例如平行耦合线型微波滤波器由于各平行耦合节在一个方向上级联，故尺寸较大。梳妆线型微波滤波器需要通过孔接地，这样在高频情况下就会引入误差。交指型微波滤波器只考虑相邻两根微带线之间的耦合关系而忽略了所有微带谐振线之间的耦合，是一种简化近似的设计，这样设计出的产品性能较差。为了有效利用有限的频谱资源，提高通信质量，研制小型化、轻量化、高性能的微波滤波器成为一项紧迫的任务。 

发明内容

本实用新型的目的是克服现有技术的不足，提供一种基于微带线结构的带通滤波器。 

基于微带线结构的带通滤波器包括信号输入端、信号输出端、十字型均匀传输线、双十字型均匀传输线、四叶型耦合单元、凹槽、基体，在基体上设有两个四叶型耦合单元、两个对称的十字型均匀传输线和双十字型均匀传输线，四叶型耦合单元上四周中心对称设有四个凹槽，两个对称的十字型均匀传输线一端分别插入两个四叶型耦合单元的左右两侧的凹槽并形成耦合传输，双十字型均匀传输线两端分别插入两个四叶型耦合单元的上侧的凹槽形成耦合传输，信号输入端通过十字型均匀传输线连接，信号输出端通过双十字型均匀传输线连接。 

所述的十字型均匀传输线的微带线横向长度为2.32mm～2.34mm。所述的十字型均匀传输线的微带线纵向长度为3.5mm～3.52mm。所述的十字型均匀传输线的微带线的宽度为0.1mm～0.12mm。所述的双十字型均匀传输线的微带线宽度为0.18mm～0.2mm。所述的凹槽的 微带线的总长度为5.44mm～5.45mm。所述的凹槽的微带线的宽度为0.14mm～0.15mm。所述的凹槽的宽度为0.4mm～0.5mm。所述的四叶型耦合单元的弯角处的倒角半径为0.2mm～0.24mm。所述的基体的2个四叶型耦合单元之间的距离为0.6mm～0.62mm。 

本实用新型具有频率多选择性、结构简单、尺寸小、体积小、重量轻、节约材料、便于制作及易于集成、频带范围为4.5GHz～5.5GHz。 

附图说明

图1是基于微带线结构的带通滤波器结构示意图； 

图2是基于微带线结构的带通滤波器性能曲线。

具体实施方式

如图1所示，基于微带线结构的带通滤波器包括信号输入端1、信号输出端2、十字型均匀传输线3、双十字型均匀传输线4、四叶型耦合单元5、凹槽6、基体7，在基体7上设有2个四叶型耦合单元5、两个对称的十字型均匀传输线3和双十字型均匀传输4，四叶型耦合单元5上四周中心对称设有四个凹槽6，两个对称的十字型均匀传输线3一端分别插入两个四叶型耦合单元5的左右两侧的凹槽并形成耦合传输，双十字型均匀传输线4两端分别插入两个四叶型耦合单元5的上侧的凹槽形成耦合传输，信号输入端1通过十字型均匀传输线3连接，信号输出端2通过双十字型均匀传输线3连接。 

所述的十字型均匀传输线3的微带线纵向长度为3.5mm～3.52mm。所述的十字型均匀传输线3的微带线的宽度为0.1mm～0.12mm。所述的双十字型均匀传输线4的微带线宽度为0.18mm～0.2mm。所述的凹槽6的微带线的总长度为5.44mm～5.45mm。所述的凹槽6的微带线的宽度为0.14mm～0.15mm。所述的凹槽6的宽度为0.4mm～0.5mm。所述的四叶型耦合单元5的弯角处的倒角半径为0.2mm～0.24mm。所述的四叶型耦合单元5的等效阻值为50Ω。所述的两个四叶型耦合单元5之间的距离为0.6mm～0.62mm。所述基体7材料为TaconicTLT-6，其介电常数是2.65，基体厚度是0.1mm。 

实施例

选择介电常数为2.65的Taconic TLT-6(泰康利材料)制作基体，厚度为0.1mm。十字型均匀传输线的微带线横向长度为2.32mm。、十字型均匀传输线的微带线竖向长度为3.52mm。十字型均匀传输线的微带线的宽度为0.1mm。双十字型均匀传输线的微带线宽度为0.2mm。凹槽的微带线的总长度为5.44mm。凹槽的微带线的宽度为0.14mm。凹槽的宽度为0.4mm。四叶型耦合单元的弯角处的倒角半径为0.2mm。四叶型耦合单元的等效阻值为50Ω。2个四叶型耦合单元之间的距离为0.6mm。微带线结构的三通带通滤波器的整体尺寸为10.3×4.9mm²，基于微带线结构的带通滤波器性能曲线如图2所示，基于微带线结构的滤波 器为带通滤波器，在频率为5.15GHz时，插入损耗为-0.57，频带范围为4.5GHz～5.5GHz，带宽为1GHz。