[发明专利]基于单节阶跃阻抗谐振器和缺陷地结构的微带低通滤波器

说明书

本发明公开了基于单节阶跃阻抗谐振器和缺陷地结构的微带低通滤波器，包括中间介质基板、正面单节阶跃阻抗谐振器、正面馈电线、背面接地金属、背面刻蚀在接地金属上的缺陷地结构。该滤波器的设计方法为：设计正面单节阶跃阻抗谐振器实现低通滤波特性，该低通滤波具有高的频率选择特性，再结合刻蚀在背面的缺陷地结构，利用缺陷地结构具有陷波的特性，通过合理设计缺陷地结构的尺寸和个数实现宽阻带并保留高的频率选择特性的低通滤波器。基于所述的单节阶跃阻抗谐振器和缺陷地结构，可以设计出具有高的频率选择性、宽的阻带、体积小等性能优良的低通滤波器。

技术领域

本发明属于微波与射频通信技术领域，尤其涉及基于单节阶跃阻抗谐振器和缺陷地结构的微带低通滤波器。

背景技术

近些年来，小型化、高频率选择性、宽阻带抑制微带低通滤波器逐渐广泛的应用于射频/微波电路，比如说卫星和移动通信系统中。由传统的阶跃阻抗谐振器以及由理查德变换和柯洛达法则实现的微带低通滤波器只能构成巴特沃斯和切比雪夫响应类型的低通滤波器。这两种类型滤波器单枝节通带到阻带的过渡带大，因此要想获得高的频率选择性必须增加滤波器的节数，这样一来就增加通带内的插入损耗和滤波器的物理尺寸。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了基于单节阶跃阻抗谐振器和缺陷地结构的微带低通滤波器，包括中间介质基板(1)、单节阶跃阻抗谐振器(2)、直线形微带馈电线(5)和背面接地金属(3)；

所述中间介质基板(1)为矩形；

所述单节阶跃阻抗谐振器(2)、直线形微带馈电线(5)位于中间介质基板(1)的上表面，所述背面接地金属(3)位于中间介质基板(1)的下表面，在背面接地金属(3)上刻蚀有缺陷地结构(4)。

所述单节阶跃阻抗谐振器(2)为一段对称折叠的变化阻抗的谐振器，其两端为宽的结构，中间段为窄的结构，单节阶跃阻抗谐振器(2)呈U形弯曲后设置于中间介质基板(1)的上表面，并且单节阶跃阻抗谐振器(2)关于中间介质基板(1)短边的中心线对称。

在单节阶跃阻抗谐振器(2)的中间段的左右两侧分别接有一根直线形微带馈线(5)，这两根直线形微带馈线(5)关于中间介质基板(1)短边的中心线对称。两根直线形微带馈线(5)将单节阶跃阻抗谐振器(2)中间段分割成两部分：与单节阶跃阻抗谐振器(2)两端宽的部分直接连接的部分为第一中间段(22)，与单节阶跃阻抗谐振器(2)两端宽的部分间接连接的部分为第二中间段(21)。

所述直线形微带馈线(5)为矩形，其短边的中心线与中间介质基板(1)长边的中心线重合。

所述缺陷地结构(4)为矩形，其长边与中间介质基板(1)的长边平行。

所述缺陷地结构(4)有三个，中间的缺陷地结构(4)长度大于左右两边的缺陷地结构(4)，

三个缺陷地结构(4)均以中间介质基板(1)上表面的直线形微带馈线(5)短边的中心线为对称线，分割成大小相同的上下两刻蚀空缺部分，并且这两空缺部分通过矩形槽相连，构成三个哑铃形缺陷地结构(4)。

所述中间介质基板(1)的尺寸为：L×W×H＝20mm×13.8mm×0.5mm，L表示中间介质基板(1)的长度，W表示中间介质基板(1)的宽度，H表示中间介质基板(1)的高度。

所述单节阶跃阻抗谐振器(2)和直线形微带馈电线(5)的尺寸参数为：W₁＝0.396mm，W₂＝0.232mm，W₃＝0.9mm，L₁＝5.92mm，L₂＝1mm，L₃＝2.626mm，L₄＝0.796mm，L₅＝6.3mm，S＝0.19mm，其中，W₁为直线形微带馈电线(5)的宽度，两根直线形微带馈电线(5)的长度均为L₁；