[发明专利]一种双通带功分滤波器

说明书

本发明提供了一种双通带功分滤波器，包括PCB板，PCB板包括顶面的电路层、介质基板和底面的金属接地板，电路层包括输入端口馈线和两组对称的镜像电路，输入端口馈线沿PCB板的中轴线布置，起始于PCB板的前端，延伸至PCB板的后部，后端与PCB板底层的金属接地板短接；镜像电路包括输出端口馈线、两条耦合微带线条带、四分之一波长开路线和二分之一波长开路线，一条耦合微带线条带靠近输入端口馈线的后段，并与输入端口馈线的后段平行布置，另一条耦合微带线条带与四分之一波长开路线平行布置。本发明结构紧凑、损耗低、选择性高、隔离度好。

技术领域

本发明涉及微波无源器件技术领域，特别是一种双通带功分滤波器。

背景技术

功分器和滤波器是现代无线通信系统中不可缺少的两种无源器件。在系统中，它们通常是级联在一起的，这往往导致大的电路尺寸和高插入损耗。为了解决这一问题，将功分器和带通滤波器集成到一个组件中，即功分滤波器(Filtering Power Diver,FPD)，同时实现指定的功率分配/组合和频率选择性的功能。功分滤波器作为一种功能集成的无源元件，受到了学术研究者的广泛关注。

文献1[C.F.Chen,T.Y.Huang,T.M.Shen and R.B.Wu,Design of MiniaturizedFiltering Power Dividers for System-in-a-Package,IEEE Transactions onComponents,Packaging and Manufacturing Technology,vol.3,no.10,pp.1663-1672,Oct.2013]通过利用网式谐振器，实现了一种带有切比雪夫和准椭圆带通响应的威尔金森功分器，但是，为了改善高阶响应的带内隔离特性，该种功分滤波器需要多层的隔离电阻才能实现，加大了交叉耦合拓扑的实现难度。

文献2[W.M.Chau,K.W.Hsu and W.H.Tu,Filter-Based Wilkinson PowerDivider,IEEE Microwave and Wireless Components Letters,vol.24,no.4,pp.239-241,April 2014]通过将一个带通滤波器和两个低通滤波器与威尔金森功分器集成，提出了一种具有宽阻带性能的功分滤波器，然而，其插损大、选择性差的问题限制了该功分滤波器的广泛应用。文献3[S.S.Gao,S.Sun and S.Xiao,A Novel Wideband Bandpass PowerDivider With Harmonic-Suppressed Ring Resonator,IEEE Microwave and WirelessComponents Letters,vol.23,no.3,pp.119-121,March 2013]通过利用环形谐振器，设计了一款选择性高的三通带功分滤波器，但是其带内的隔离水平欠佳。

发明内容

发明目的：本发明所要解决的技术问题是针对当前功分滤波器技术隔离水平高，损耗少和选择性高三者不能兼得的特点，提供一种结构紧凑、损耗低、选择性高、隔离度好的双通带功分滤波器。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种双通带功分滤波器，包括PCB板，PCB板包括顶面的电路层、介质基板和底面的金属接地板，电路层包括输入端口馈线和两组对称的镜像电路，输入端口馈线沿PCB板的中轴线布置，起始于PCB板的前端，延伸至PCB板的后部，后端与PCB板底层的金属接地板短接；镜像电路包括输出端口馈线、两条耦合微带线条带、四分之一波长开路线和二分之一波长开路线，一条耦合微带线条带靠近输入端口馈线的后段，并与输入端口馈线的后段平行布置，另一条耦合微带线条带与四分之一波长开路线平行布置；输出端口馈线和二分之一波长开路线分别连接耦合微带线条带的前端，四分之一波长开路线的外端与二分之一波长开路线第二段的后端连接；隔离电阻跨接于耦合微带线条带的后端。

本发明中，输入端口馈线包括50欧姆微带线导带和终端短路主传输线，终端短路主传输线靠近与50欧姆微带线导带的后段；终端短路主传输线的后端通过金属化过孔与金属接地板短接。