[发明专利]一种宽阻带微带线低通滤波器及设计方法

权利要求书

1.一种宽阻带微带线低通滤波器设计方法，其特征在于包括：

步骤1：微带线线宽较宽部位等效并联电容，形成电容单元；用微带线线宽较窄部位模拟串联电感，形成电感单元；宽阻带微带线低通滤波器输入输出端口都通过电感单元实现；电容单元与电感单元间隔设置；第一电感单元、第二电感单元之间设置第一电容单元；第m-1电感单元与第m电感单元之间设置第n电容单元；m＝n+1，n＞1；电感单元长度初值电容单元长度初值其中为相位常数，R₀为特性阻抗，Z_l、Z_h分别对应电感单元阻抗、电容单元阻抗，C、L为对应阶数低通滤波器原型归一化元件值，μ为磁导率，∈为介电常数，ω是角频率；在体积和工艺允许的情况下，电容单元线宽与电感单元线宽比值尽量大，将电感单元长度初值和电容单元长度初值进行微调，微调后响应满足宽阻带微带线低通滤波器回波损耗设计的指标；

步骤2：将微带线进行直角折弯；将第2电感单元到第n-1电感单元中至少一个设置成保持微带线带外零点与寄生通带极点抵消的电感抵消结构，电感抵消结构是电感单元折叠而成；电感抵消结构四边分别平行x轴或Y轴，其中x轴与y轴垂直。

2.根据权利要求1所述的一种宽阻带微带线低通滤波器的设计方法，其特征在于所述步骤2中电感抵消结构的设计过程具体包括：

步骤21：在步骤1基础上，将微带线进行直角折弯；微带线线宽较宽部位等效并联电容，形成电容单元，形成折叠型阶梯阻抗低通滤波器；

步骤22：对步骤21中形成的折叠型阶梯阻抗低通滤波器与步骤1中的宽阻带微带线低通滤波器分别进行电磁三维仿真；

步骤23：将仿真结果进行对比，在低通滤波器截止频率与折叠型阶梯阻抗线截止频率相同情况下，若所选用的电感抵消结构使得宽阻带微带线低通滤波器的寄生通带处全部或者一部分频率的带外抑制增大，则这个电感抵消结构就是一种宽阻带微带线低通滤波器零点与寄生通带极点抵消时的电感抵消结构。

3.根据权利要求1所述的一种宽阻带微带线低通滤波器的设计方法，其特征在于所述第1电感单元及第n电感单元设置直角折弯部件，即第1电感单元及第n电感单元部分微带线与y轴平行，第1电感单元及第n电感单元其余部分微带线x轴平行。

4.根据权利要求1所述的一种宽阻带微带线低通滤波器的设计方法，其特征在于，

当n为偶数时，电容单元中第1个电容单元与第n个电容单元面积相等；电容单元中第2个电容单元与第n-1个电容单元面积相等；第n/2电容单元与第n/2+1电容单元面积相等；m为奇数，电感单元中第1个电感单元与第m个电感单元线宽以及线长对应相等；电感单元中第2个电感单元与第m-1个电感单元线宽以及线长对应相等；第(m-1)/2电容单元与第(m+3)/2电容单元线宽以及线长对应相等；

当n为奇数时，电容单元中第1个电容单元与第n个电容单元面积相等；电容单元中第2个电容单元与第n-1个电容单元面积相等；第(n-1)/2电容单元与第(n+3)/2电容单元面积相等。

5.根据权利要求1所述的一种宽阻带微带线低通滤波器的设计方法，其特征在于所述微带线的线宽较宽比线宽较窄的宽度大5倍以上；弯折后电感长度与弯折前电感长度误差在正负10％。