[发明专利]基于并联T型枝节的宽阻带低通滤波器

说明书

本发明公开了一种基于并联T型枝节的宽阻带低通滤波器。该滤波器的特征在于：所述的滤波器是由两个T型枝节并联构成，保证了该滤波器结构的紧凑性，结构简单；在输入和输出端口增加两个长方形谐振器为开路枝节，保证了滤波器的性能；信号输入端口和信号输出端口分别设置在主滤波器的左侧和右侧。本发明提供了一种新型的宽阻带低通滤波器的拓扑结构，该结构较为紧凑，满足小型化的要求，损耗低，且性能优于其他结构低通滤波器。

技术领域：

本发明涉及到微波通信领域，是一种结构紧凑、制作简单，并可用于微波电路进行滤波的基于并联T型枝节的宽阻带低通滤波器。

背景技术：

在现代无线通信系统中，滤波器作为一种对频率和信号有选择作用的电路或者器件，通过控制频率响应，使允许的信号几乎能够完整的通过，能够有效的抑制噪声信号的干扰。近年来，越来越多的通信系统出现在我们的生活中，比如GSM、WCDMA、TD-LTE等移动通信系统，还有蓝牙、数字广播，以及近些年出现的WiFi、卫星通信、数据链等无线通信系统等。随着科技的进步，无线通信系统对频谱划分的的要求越来越高，低通滤波器作为微波电路中重要的选频器件，得到了广泛的应用，其最主要的作用就是使通带内的信号尽可能以最低的损耗通过，最大程度的抑制阻带噪声，将有用信号从总输入中分离出来。比如在接收机中，天线接受到的信号需要滤除噪声后才能接入放大电路，降低对后续电路的影响。随着通信技术的发展，微波电路性能要求越发严格，对滤波器的设计与研究起到了巨大的推动作用。而且无论是带通滤波器、带阻滤波器，还是高通滤波器，都可以通过低通滤波器进行变换得到，其在通信系统中的重要性也越来越受到关注。随着低通滤波器在通信系统中扮演着越来越重要的角色，低通滤波器的小型化和高性能成为了近年来专家学者们研究的重点和难点。

科技、社会急速发展，滤波器的高性能、低损耗和小型化等等按要求必然会成为滤波器原件重要的发展趋势和发展方向。从商业角度来说，目前市场上的电子设备都是高度集成的，这就要求滤波器原件的尺寸尽可能小，其成本尽可能低等，原件结构应尽可能简单，所以这就对滤波器的设计提出了微型化的要求。微波滤波器小型化通常采用的几种方法：1、采用高介电常数材料减小滤波器的尺寸。2、采用多层技术减小滤波器的体积。3、采用对称结构设计滤波器等。

目前，平面低通滤波器通常采用的结构是开路短接线结构或者高低阻抗线结构，这种结构原理简单，设计简便，易于实现，但其阻带一般不够宽，在截止频率的2倍或者3倍频处回出现寄生通带。此外，一般高低阻抗线结构是采用四分之一波长高低阻抗线，尺寸可能交大。为了提高低通滤波器的阻带性能，我们在考虑宽阻带特性的同时，又必须保证滤波器的小型化，这时就提出了T型分支线结构。因为T型分支线结构相对于阶跃阻抗谐振器结构来说，可以更灵活地改变其阻抗比，从而减小滤波器的物理尺寸，又能实现其宽阻带的特性，T型分支线结构可以适用于我们设计的小型化宽阻带的低通滤波器之中。

从现有文献来看，已经研究的低通滤波器主要包括：阶梯阻抗谐振器(SIR)、缺陷地结构(DGS)滤波器和发卡式结构滤波器等。

发明内容

为了满足微波技术发展的需求，本发明的主要目的是，提供了一种基于并联T型枝节的宽阻带低通滤波器。

本发明提供一种基于并联T型枝节的宽阻带低通滤波器的拓扑结构。由于对于实际情况，很难或无法用麦克斯韦方程从理论上来证明，而只能采用数值方法来证明。学术和工程上常采用的方法是利用商用的高频电磁仿真软件进行电磁仿真来证明、优化。

商用的高频电磁仿真软件有多种，我采用的是HFSS13.0对提出的低通滤波器结构进行优化。再将优化的结构制成样品，对样品测试，用实验的方法证实该滤波器拓扑结构。

本发明是一种基于并联T型枝节的宽阻带低通滤波器。采用介电常数ε_r＝2.2，介质厚度h＝0.508mm的材质进行仿真优化。本发明新型结构的实际尺寸为22.75mm*7.75mm，其中馈线宽度为4mm。