[发明专利]一种紧凑型微波分布式双模带通滤波器

说明书

技术领域

本发明涉及微波通信领域，尤其涉及一种紧凑型微波分布式双模带通滤波器。

背景技术

近年来，无线通讯系统的快速发展，对电路的要求也越来越高，高性能、低损耗、小型化的射频器件发展迅速，为了获得较好的通带特性，人们往往采用多阶滤波器，显而易见，电路尺寸势必会增加。出于这种原因，双模带通滤波器成为研究热点，因为其可以作为双调谐电路来使用，这样对于给定阶数的滤波器的谐振器的数目就能够减少为原来的一半，使得滤波器尺寸更为紧凑。人们发明了许多性能良好的双模滤波器。在它们当中，加载开路或者短路枝节的双模滤波器是一个典型的例子。但是，对于印刷电路板电路而言，进一步的减小电路尺寸成为非常困难的现实性问题。

为此，基于集总或半集总元件并利用低温共烧陶瓷（Low Temperature Co-Fired Ceramic，LTCC）技术的双模滤波器正雨后春笋般的涌现出来。但是这类双模滤波器的主要问题在于，随着频率的升高，产生的寄生效应、耦合效应和集总元件值等参数，都不能被准确的预测和控制。

基于传输线理论的分布式谐振器和滤波器虽然有助于预测和控制寄生效应、耦合效应和集总元件值，但是却会导致电路尺寸增大。至今，在双模带通滤波器设计中，运用分布元件来设计双模滤波器并获得较小电路尺寸依然是主要的设计挑战。

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，提供一种紧凑型微波分布式双模带通滤波器，兼具高性能和小尺寸的优点。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种紧凑型微波分布式双模带通滤波器，包括双模谐振器以及分别与所述双模谐振器的两个开路端耦合馈电的信号输入端和信号输出端，所述双模谐振器包括主带状线和连接于所述主带状线中点上的短路枝节，所述主带状线在竖直方向和水平方向上折叠，且所述主带状线在竖直方向上从上至下折叠成第一层、第二层、第三层和第四层，各层主带状线之间通过主带状线连接金属化过孔依次连接，所述短路枝节由枝节带状线和与实际地相连的一个短路枝节连接金属化过孔构成，对称面位于所述第二层与所述第三层之间，所述第一层与所述第四层关于所述对称面对称，所述第二层与所述第三层关于所述对称面对称，所述短路枝节位于所述对称面上，且所述对称面在奇模谐振频率下构成虚拟地。

其中，所述紧凑型微波分布式双模带通滤波器还包括置于所述第一层之上的第一接地金属板和置于所述第四层之下的第二接地金属板，所述短路枝节分别与所述第一接地金属板和所述第二接地金属板连通。

其中，所述第一层与所述第一接地金属板之间的距离、所述第二层与所述虚拟地之间的距离、所述第三层与所述虚拟地之间的距离、以及所述第四层与所述第二接地金属板之间的距离均相等。

其中，所述主带状线是通过低温共烧陶瓷技术有序弯折而成的宽度相等的金属线。

本发明的紧凑型微波分布式双模带通滤波器具有以下有益效果：通过在竖直面和水平面上折叠主带状线，形成三维电路布局，不仅能保持紧凑型微波分布式双模带通滤波器的高性能，还能有效地减小电路尺寸，顺应电路微型化发展的需求。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：

图1是紧凑型微波分布式双模带通滤波器中的谐振器的平面原理示意图；

图2是归一化电压波沿两端开路的半波长谐振器的分布示意图；

图3(a)是基于本发明较佳实施例的紧凑型微波分布式双模带通滤波器中的谐振器的结构示意图；

图3(b)是基于本发明较佳实施例的紧凑型微波分布式双模带通滤波器中的谐振器的侧视图；

图4是紧凑型微波分布式双模带通滤波器中的谐振器的奇偶模谐振频率与短路枝节长度的关系示意图；

图5基于本发明较佳实施例的紧凑型微波分布式双模带通滤波器的结构示意图；

图6是所示的紧凑型微波分布式双模带通滤波器的各层的布局示意图；

图7是所示的紧凑型微波分布式双模带通滤波器的耦合方案示意图；

图8是图4所示的紧凑型微波分布式双模带通滤波器的仿真和测试的频率响应曲线对照图。

具体实施方式

以下结合附图和实施例对本发明作进一步的解释说明。