[实用新型]一种加载并联T形枝节和缺陷地结构的微带低通滤波器

说明书

技术领域

本实用新型涉及滤波器领域，特别涉及一种加载并联T形枝节和缺陷地结构的小型化宽阻带低通滤波器

背景技术

传统的高低阻抗滤波器和并联分支线滤波器采用1/4λ高低阻抗线，故其尺寸较大、且相邻耦合微带线节的特性阻抗有明显突变，从而导致滤波器阻带内产生二次以上谐波寄生通带不满足现代通信系统发展的需要。文献[1]改变谐振单元和耦合单元的结构使得滤波器的寄生通带进一步抑制，但滤波器尺寸较大；文献[2-4]采用开路“T”型节替代串联传输线，获得了明显的阻带抑制效果，但设计复杂，且当高阻抗微带线阻抗较大且电长度较小时，采用开路“T”型节替代高阻抗串联传输线的设计方案还会加大工艺制作的难度。

并联的“T”型枝节结构是将并联枝节加载于高阻抗串联传输线一侧，构成带阻滤波支路，以抑制阻带中的寄生谐波分量；通过调整枝节的数量和结构参数改善滤波器的端口匹配性能，实现了滤波器的小型化、低损耗和宽阻带性能的整体优化。因此在设计时，只要把并联“T”型枝节的谐振频率设在要限制的杂散通带中心频率处，就能很好地抑制谐波。低通滤波器通带通常比较宽且有可能在频域上离散，为了更好的利用并联“T”型枝节的带阻特性，可以加载多个并联“T”型枝节，但多个并联“T”型枝节的加载使得滤波器的体积也会增加。

参考文献

[1]杨茂辉，徐军，赵青等.一种新型小型化宽阻带低通滤波器设计[J].微波学报，2010， 26(4)：61-64

[2]朱轶智，张晓娟，方广有.基于开路T型结构的小型化超宽阻带滤波器设计[J].电子与信息学报，2010，32(9)：2282-2286

[3]宁俊松，罗正祥.小型化超宽阻带低通滤波器的设计[J].电子科技大学学报，2010， 39(2)：223-226

[4]宁俊松，罗正祥，羊恺等.宽阻带平面低通滤波器的设计[J].电子学报，2008，36(2)： 342-345

实用新型内容

为解决上述低通滤波器的小型化与宽阻带不能兼顾的技术问题，本实用新型的实施方式以高低阻抗微带低通滤波器结构为基础进行改进，引入T形并联枝节，将并联枝节加载于高阻抗串联传输线一侧，构成带阻滤波支路。并在并联T形节低通滤波器基础上(见图2和图4)，于开路短截线背面再加载一个哑铃DGS的结构(见图3)。缺陷地结构(Defected Ground Structure，DGS)结构，是在微带线的金属接地面上，腐蚀出线宽形状各异的非金属单元，从而改变微带线的分布电感和电容，以改善滤波器的各类传输特性。DGS单元具有良好的带隙特性和慢波效应，具有比较好的特征阻抗，可大大改善电路的阻带特性(比如抑制谐波、改善效率，提高Q值等)，并且使传输线结构更加紧凑。

本实用新型的特征在于在基本微带低通滤波器上，在宽度较小的串联微带传输线一侧加载并联一个或多个T形枝节，实现了带阻滤波器嵌入到低通滤波器内部,同时在并联的开路短截线背面加载哑铃形DGS单元，将并联T形枝节和 DGS单元结合起来设计了一个小尺寸的宽阻带微带低通滤波器。

本实用新型方法简单，成本低，容易集成，阻带较宽，可以达到一般的应用要求。

附图说明

图1为基本型微带低通滤波器结构，

图2为本实用新型微带低通滤波器结构图，从图中看出增加了两个并联T 形节，在反面增加了一个缺陷地结构，

图3为本实用新型并联T形节示意图

图4为本实用新型缺陷地结构示意图

图5为本实用新型实施例低通滤波器示意图

图6为本实用新型实施例低通滤波器仿真结果图。

具体实施方式

下面结合实施例及附图，对本实用新型作进一步的详细说明。

图2为本实用新型微带低通滤波器结构图。其介质厚度为H＝0.8mm，介质的相对介电常数为ε_r＝2.2。具体的滤波器的参数为：截止频率f₀＝4GHz，带内插入损耗小于0.5dB,输入输出阻抗为50Ω。

图3是加载在反面的缺陷地结构图。呈哑铃型DGS，具体矩形的长为4mm，宽为2mm，狭缝长为2.5mm，宽为0.2mm。

图4是加载并联T形枝节示意图。本实施例L5为5.6mm，L为2.75mm，宽w为1mm。

图5是本实施例低通滤波器尺寸图。在此例中，长L1为4.5mm，宽w1为 1.5mm，长L2为8.3mm，宽w2为2mm，宽w3为1.6mm，长L3为6.8mm；

图6是本实施例低通滤波器的仿真结果图。通带回波反射小,插损也比较小，过度带陡峭，阻带在-20dB左右时达到了11GHz，接近3倍频的寄生通带，而且滤波器的尺寸为18.6mm×8.3mm，与常规微带低通滤波器结构相比，尺寸明显减小，符合小型化的要求。