[发明专利]一种多层双模双通带带通滤波器

说明书

技术领域

本发明涉及微波通信领域，尤其涉及一种多层双模双通带带通滤波器。

背景技术

随着无线通信系统的高速发展，微波双通带或多通带滤波器已受到了较大关注。双模谐振器的一个谐振单元可以起到两个谐振器的作用，这样就可以大大减小电路的尺寸同时保证电路的性能不受到影响。目前，多种多样的设计方法已被深入研究，已验证了多种双模谐振器，比如，贴片谐振器、矩形环，和加载枝节的半波长谐振器，这些谐振器已经广泛应用于双通带带通滤波器的设计中。

在双通带滤波器的设计中，对两个通带的谐振频率和耦合系数的独立可控是一个难点。在以往的设计中，利用基波和谐波设计的双通带滤波器的方案一般无法实现两个较近的通带。利用两组不同谐振频率的谐振器设计双通带滤波器的方案则具有设计复杂而且尺寸大的缺陷。目前，尚缺少一种简单的耦合拓扑结构来设计一种能独立控制两个通带频率和耦合系数的双模双通带滤波器。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种多层双模双通带带通滤波器，拥有新型多层耦合结构，能独立控制两个通带，并大大减小了电路尺寸。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案是：构造一种多层双模双通带带通滤波器，包括层叠设置且相互连接的单面微波介质基片和双面微波介质基片，所述双面微波介质基片面向所述单面微波介质基片的金属面为公共地且设置有多个空槽；所述单面微波介质基片的金属面上设置有第一贴片谐振器，所述第一贴片谐振器上设置有两条正交且长度不相等的缝隙；所述双面微波介质基片背向所述单面微波介质基片的金属面上设置有与所述第一贴片谐振器结构相同且对称分布的第二贴片谐振器，所述第一贴片谐振器的输入/输出端与所述第二贴片谐振器的输出/输入端垂直。

优选地，所述第一贴片谐振器和所述第二贴片谐振器为正方形。

优选地，所述多个空槽包括设置在公共地上对应于所述第一贴片谐振器四个顶角的位置上的四个空槽。

优选地，所述四个空槽包括位于四个顶角中两个对角的位置上的第一空槽，以及位于四个顶角中另外两个对角的位置上的第二空槽。

优选地，所述多个空槽还包括设置在公共地上，对应于所述第一贴片谐振器的输入/输出端和所述第二贴片谐振器的输出/输入端之间的位置上的一个第三空槽。

优选地，所述多个空槽均为正方形。

优选地，所述第一贴片谐振器和所述第二贴片谐振器的中心处均开设有相同的两条正交且长度不相等的缝隙。

优选地，所述单面微波介质基片和双面微波介质基片具有相同的介电常数和厚度。

优选地，所述单面微波介质基片和双面微波介质基片通过粘合介质连接或者通过塑料螺丝固定连接。

实施本发明的技术方案，具有以下有益效果：

本发明的多层双模双通带带通滤波器具有新型的拓扑结构，通过改变正交的两条缝隙的长度，可分别控制两个通带频率；通过改变公共地上两对空槽的大小，可分别控制两个通带的耦合系数。利用新型的拓扑结构实现了独立控制两个通带频率和耦合系数。

另外，在第一贴片谐振器输入/输出端和第二贴片谐振器输入/输出端之间的公共地上设置了一个第三空槽，实现源到负载耦合，在两个通带之间增加了一个额外的传输零点，提高通带的选择性。

附图说明

图1是本发明的多层双模双通带带通滤波器的立体示意图；

图2是本发明的多层双模双通带带通滤波器的结构示意图；

图3是本发明的多层双模双通带带通滤波器中具有开槽结构的贴片谐振器的电路图；

图4是本发明的双模双通带谐振器的模式A和模式B随l1和l2变化趋势示意图；

图5A是本发明的多层双模双通带带通滤波器实施例一中单面微波介质基片的金属面上的电路图；

图5B是本发明的多层双模双通带带通滤波器实施例一中双面微波介质基片的面向单面微波介质基片的金属面上的电路图；

图5C是本发明的多层双模双通带带通滤波器实施例一中双面微波介质基片的背向单面微波介质基片的金属面上的电路图；

图6是本发明的多层双模双通带带通滤波器的耦合拓扑结构；

图7是本发明的多层双模双通带带通滤波器的空槽边长d1与模式A和模式B的耦合系数关系图；

图8是本发明的多层双模双通带带通滤波器的频率响应的曲线图。

具体实施方式

以下结合实施例和附图对本发明做进一步的解释说明。