[实用新型]超宽带微带带通滤波器

说明书

技术领域

本实用新型涉及通讯器件，具体涉及一种超宽带微带带通滤波器。

背景技术

超宽带滤波器作为建立超宽带电路和系统不可或缺的器件，其发展非常迅速。为了设计小型化、低插入损耗、宽阻带的滤波器，开发者进行了大量的研究[1-6]。文献[1]公开了采用低通滤波器与高通滤波器级联的方式实现带通滤波，该滤波器带外抑制较好，但是其结构复杂、尺寸较大，不便于设计与集成。文献[2-4]采用枝节加载与平行耦合线结构构成超宽带滤波器，其通带插入损耗小，阻带性能也较好，但其尺寸较大。文献[5]介绍了通过并联开路与短路枝节线的形式构成超宽带滤波器，该方法结构简单，但是其带外抑制不够，阻带较窄。

实用新型内容

本实用新型提供一种由缺陷微带结构的低通滤波器与短路谐振器级联而构成的超宽带带通滤波器。本实用新型由DMS结构的低通滤波器构成超宽带滤波器的上限截止频率，通过加载短路枝节线，构成滤波器的下限截止频率，本实用新型的优选方案的相对带宽达到了116％，-20dB高频阻带达7GHz，比其他现有技术方案的相应数据要宽很多，尺寸也较其他文献公开的要小，具有整体性能良好、结构紧凑、插入损耗小、阻带宽等优点，非常适合用于高密度单片微波集成电路的设计。

本实用新型由低通滤波器与短路枝节线级联而来，低通滤波器优选截止频率ω_c＝10.6GHz,采用DMS结构。DMS结构是在传统微带线上蚀刻出缺陷图案，通过在微带线上进行刻槽，改变了微带线的有效介电常数，增加了微带线的电长度，从而改变了微带线的特性。低通滤波器由3个H形DMS结构级联所构成，再分别于低通滤波器输入、输出端口的微带线上加以四分之一波长终端短路谐振器。

附图说明

图1为H形DMS微带结构图。

图2为本实用新型中的低通滤波器结构图。

图3为本实用新型的结构图。

图4为本实用新型的S参数仿真结果与实测结果对比图。

具体实施方式

下面给出一个优化的具体实施例，用以详细说明本实用新型的技术方案以及获得的有益效果。

如图1所示。L₁、W₁分别为输入、输出端口微带线的长和宽，L₂、W₂分别为待蚀刻的微带线的长和宽，L₃、W₃分别为蚀刻的H形槽线的上下槽线的长和宽， L₄、W₄分别为中间槽线的长和宽。本实用新型采用3个DMS结构级联的方式，获得了截止频率在10.6GHz、阻带宽度大于7GHz的低通滤波器，其结构如图2所示。将3个DMS结构级联的低通滤波器与四分之一波长终端短路谐振器级联，具体就是分别在输入、输出端口的50Ω微带线上加以终端短路谐振器从而得到超宽带微带带通滤波器，如图3所示。本实用新型在0GHz以及13GHz处产生2个零点，从而得到带通滤波器的下限截止频率与上限截止频率；在4GHz和9GHz处产生2 个极点，提高了滤波器的回波损耗，进而改善了滤波器的插入损耗，使其值尽可能小。

下面给出本实用新型的优选方案，可以使获得的效果最大化。

3个H形缺陷微带结构中的第一个H形缺陷微带结构的上下2个槽线的长度 L₃′＝2.3mm以及宽度W₃′＝0.4mm；中间槽线的长度L₄′＝2.7mm以及宽度 W₄′＝0.25mm。第二个H形缺陷微带结构的上下2个槽线的长度L₃″＝2.3mm以及宽度W₃″＝0.4mm；中间槽线的长度L₄″＝3.2mm以及宽度W₄″＝0.3mm。第三个H 形缺陷微带结构的上下2个槽线的长度L₃″′＝2.3mm以及宽度W₃″′＝0.4mm；中间槽线的长度L₄″′＝2.7mm以及宽度W₄″′＝0.25mm。四分之一波长终端短路谐振器的长度和宽度分别为3.3mm和0.2mm。