[发明专利]一种基于T型枝节加载半波长谐振器的带通滤波器

说明书

技术领域

本发明属于超宽带通信技术领域，具体涉及一种基于T型枝节加载半波长谐振器的微带超宽带带通滤波器。

背景技术

在2002年，美国联邦通信委员会(FCC)将3.1GHz～10.6GHz之间的频段开放为通信领域的应用。因为其高传输速率和低传输损耗等优点，超宽带通信受到了广泛的重视并得到了迅猛的发展。作为超宽带通信系统中的关键器件，超宽带带通滤波器的性能决定了系统的整体性能。然而，设计小型化、高性能和低成本的滤波器仍是一大挑战。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有超宽带带通滤波器的不足，提供了一种基于T型枝节加载半波长谐振器的微带超宽带带通滤波器。该滤波器具有良好的频率选择性且尺寸较小。

典型微带线的结构如图1所示，主要包括三层。第I层是金属上覆层，第II层是介质基片，第III层是金属下覆层。本发明所述的微带超宽带带通滤波器的结构如图2所示。为了实现本发明所述的微带超宽带带通滤波器，所采用的技术方案是：在微带线的金属上覆层(即第I层)刻蚀如图3所示的图案。其特征在于：开路传输线节31和开路传输线节39构成一个半波长谐振器，在其中间加载了一个终端开路T型结构32；终端开路T型结构32与两端短路的传输线节33进行耦合，短路通过金属化通孔34和金属化通孔35来实现；同时，在半波长谐振器的中间加载了一个终端短路T型结构36，短路通过金属化通孔37和金属化通孔38来实现；它们构成一个多模谐振器，称之为T型枝节加载半波长谐振器。输入馈线1通过一个渐变阻抗传输线节11，再由所连接的开路传输线节12和开路传输线节13与这个谐振器进行输入能量耦合。输出馈线2通过一个渐变阻抗传输线节21，再由所连接的开路传输线节22和开路传输线节23与这个谐振器进行能量耦合。为了改善频率选择性，在渐变阻抗传输线节11处连接了一个开路四分之一波长传输线节14，在渐变阻抗传输线节21处连接了一个开路四分之一波长传输线节24。

本发明的有益效果是：本发明的滤波器所含的基于T型枝节加载半波长谐振器是一个多模谐振器。与现有的滤波器相比，本发明的滤波器的通带具有优异的频率选择性，且具有带外抑制好、尺寸小等优点。

附图说明

图1是本发明用于加工滤波器的微带结构。

图2是本发明所述超宽带带通滤波器的结构示意图。

图3是本发明所述超宽带带通滤波器的正面视图。

图4是本发明所述的T型枝节加载半波长谐振器的结构示意图。

图5(a)是本发明所述的T型枝节加载半波长谐振器的偶模等效电路。

图5(b)是本发明所述的T型枝节加载半波长谐振器的奇模等效电路。

图6是本发明所述的T型枝节加载半波长谐振器的结构尺寸标注。

图7是改变T型枝节加载半波长谐振器的结构参数l₄对于其谐振特性的影响。

图8是改变T型枝节加载半波长谐振器的结构参数l对于其谐振特性的影响。

图9是本发明所述微带超宽带带通滤波器的结构尺寸标注。

图10是改变图9所示滤波器的结构参数l₀对于滤波器通带频率选择性的影响。

图11是本发明实施例的实物图。

图12是针对本发明实施例的S参数仿真和测试结果。

图13是针对本发明实施例的群时延仿真和测试结果。

附图标记说明：金属上覆层I，介质基片II，金属下覆层III、输入馈线1、渐变阻抗传输线节11、开路传输线节12、开路传输线节13、开路四分之一波长传输线节14、开路传输线节31、终端开路T型结构32、两端短路的传输线节33、金属化通孔34、金属化通孔35、终端短路T型结构36、金属化通孔37、金属化通孔38、开路传输线节39、开路四分之一波长传输线节24、开路传输线节23、开路传输线节22、渐变阻抗传输线节21和输出馈线2。

具体实施方式