[发明专利]一种新型微型超宽带高通滤波器

说明书

本发明公开了一种新型微型超宽带高通滤波器，属于微波器件技术领域，包括腔体（1）、盖板（2）、微波基板（3）、集总电容（4）和集总电感（5），其中，所述微波基板（3）固定连接在所述腔体（1）内部底面上，所述集总电容（4）和集总电感（5）固定安置在所述微波基板（3）上，所述盖板（2）封装于所述腔体（1）上方，整体形成半开放式结构，开放的两侧设置有输入/输出端口（6）；本发明的滤波器频率覆盖S、C、X和Ku波段，其相对带宽大于140%，进一步挖掘了LC滤波器小型化潜力；同时实现了幅相一致性控制；并且易于设计、加工制造和调试，适合具有振动、宽温工作等严酷环境平台应用。

技术领域

本发明涉及微波器件技术领域，尤其涉及一种新型微型超宽带高通滤波器。

背景技术

目前，超宽带滤波器研究和设计主要集中在微带线和悬置带线两种结构上。

其中，微带线滤波器结构简单，便于分析、调试，目前已有多种成熟的微带线应用于超宽带滤波器的设计。但是微带线结构Q值低，由其构成的滤波器损耗较大，对于超宽带滤波器应用设计比较吃力。而且，其体积较大，不适合电子装备和通信系统小型化需求。

而悬置带线结构紧凑，由一个金属内腔、悬置于内腔中间的介质基片及其上下两侧（或单侧）的金属导带构成。相比于微带线，悬置带线的大部分电力线集中在空气中，介质引入影响小。悬置带线在介质层具有更小的电场强度，在金属层有着更小的电流密度，所以悬置带线Q值较高，由其构成的滤波器损耗小。

通常，在超宽带高通滤波器设计中，为实现响应高矩形度，往往采用椭圆函数响应。图1为一典型超宽带悬置带线高通滤波器电路原理图，对应三维仿真模型如图2所示。由图2的三维仿真模型看出，信号传输路径上，耦合电容由基片上下导带实现；并联谐振回路由λ/2短路（或λ/4开路）传输线实现。

但是悬置带线滤波器结构复杂，设计不方便；由于其属于封闭式结构，调试不方便；并联回路尺寸受限于工作波长，使得滤波器尺寸难以进一步小型化。

综上分析，在微波频段，限于Q值和工作波长等原因，现有的微带线和悬置带线均不能适应现代电子装备和通信系统发展需求。

LC滤波器采用集总电感、电容元件实现滤波器中的谐振和耦合，其中的“L”是指电感，“C”是指电容，故简称LC滤波器，其具有体积小、带宽宽、矩形度高、集成度高等优势，适应装备小型化、宽带化发展需求。因此，LC滤波器广泛应用于通信、雷达、导航制导、遥测遥感、电子对抗等领域。

通过采用微型高频高Q分立电容和电感，结合高密度集成技术，LC滤波器在充分发挥其小型化优势的同时，最大程度克服了因自身Q值低（尤其是在高频应用下）带来的插损大的问题。因此，在现代小型化超宽带电子系统的发展形式下，LC滤波器就成为悬置带线滤波器的最佳替代。

目前，LC滤波器工作频率往往在10GHz以下，相对带宽不超过100%，现有报道的小型化LC滤波器，封装尺寸6mm×6mm×2.5mm，但其相对带宽仅有16%。

本申请着眼于解决LC滤波器超宽带、小型化、幅相一致性控制等问题。

发明内容

本发明的目的就在于提供一种新型微型超宽带高通滤波器，以解决上述问题。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是这样的：一种新型微型超宽带高通滤波器，包括腔体、盖板、微波基板、集总电容和集总电感，其中，所述微波基板固定连接在所述腔体内部底面上，所述集总电容和集总电感固定安置在所述微波基板上，所述盖板封装于所述腔体上方，整体形成半开放式结构，开放的两侧设置有输入/输出端口。

作为优选的技术方案：所述腔体与盖板采用激光封焊固定连接。

作为优选的技术方案：所述集总电容和集总电感均采用锡焊与微波基板固定连接。