基于十字型諧振器的可重構(gòu)陷波頻段超寬帶帶通濾波器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于微波毫米波技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種基于十字型諧振器的可重構(gòu)陷波頻 段超寬帶帶通濾波器。
【背景技術(shù)】
[0002] 多模諧振器以其多傳輸極點(diǎn)的特性正逐漸在寬帶濾波器、功分器和天線等微波器 件的設(shè)計(jì)中受到越來越多的關(guān)注，特別是當(dāng)利用多模諧振器設(shè)計(jì)的各類具有超寬的通帶、 良好的帶外抑制和頻率選擇性的超寬帶帶通濾波器被報(bào)道出來之后，引起了一股關(guān)于多模 諧振器研究的熱潮。然而，盡管這些濾波器的通帶和阻帶特性都已經(jīng)很好的滿足了當(dāng)前寬 帶系統(tǒng)對(duì)它們的嚴(yán)格要求，但隨著越來越多工作頻率處于3. lGHz-10. 6GHz之間的通信系 統(tǒng)的信號(hào)被發(fā)現(xiàn)將對(duì)超寬帶通信造成干擾，人們對(duì)于超寬帶濾波器的要求也逐漸提高，不 僅需要很好的寬帶特性、諧波抑制特性和頻率選擇性，同時(shí)也要求系統(tǒng)中的濾波器能夠在 需要的頻率生成一個(gè)抑制較好的陷波頻帶，以盡可能的消除例如航空無線電導(dǎo)航服務(wù)系統(tǒng) (Aeronautical Radio Navigation Service, ARNS)、無線局域網(wǎng)（Wireless Local-Area Network, WLAN)和國際電信聯(lián)盟（International Telecommunication Union, ITU)的無線 通信信號(hào)干擾。國內(nèi)外很多學(xué)者對(duì)此進(jìn)行了研究，發(fā)現(xiàn)陷波頻帶設(shè)計(jì)方法主要可以歸類為 三種：加載開路短截線法、不對(duì)稱輸入/輸出耦合法和加載具有可控傳輸零點(diǎn)的其它諧振 器法。關(guān)于可重構(gòu)陷波通帶超寬帶濾波器的設(shè)計(jì)方法還很少被提及和討論。尚未發(fā)現(xiàn)基于 十字型諧振器的可重構(gòu)陷波頻段超寬帶帶通濾波器的相關(guān)研究和報(bào)導(dǎo)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明的目的在于提供一種體積小、重量輕、可靠性高、易于加工、成本低的一種 基于十字型諧振器的可重構(gòu)陷波頻段超寬帶帶通濾波器。
[0004]實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的的技術(shù)方案是：一種基于十字型諧振器的可重構(gòu)陷波頻段超寬帶 帶通濾波器，包括十字型諧振器，該十字型諧振器的四條微帶線沿順時(shí)針方向分別為第一 微帶線，第二微帶線，第三微帶線，第四微帶線，第一微帶線位于最上方，其中第二微帶線與 第四微帶線關(guān)于y軸對(duì)稱，第一微帶線的末端與第一電容相連，第一電容另一端與第一金 屬化通孔相連，第二微帶線的末端與第二電容相連，第二電容另一端與第二金屬化通孔相 連，第四微帶線的末端與第三電容相連，第三電容另一端與第三金屬化通孔相連，第六微帶 線和第七微帶線同時(shí)與第三微帶線耦合，第六微帶線一端與第五微帶線相連，第五微帶線 另一端與第一輸入端相連，第七微帶線一端與第八微帶線相連，第八微帶線另一端與第一 輸出端相連。
[0005] 本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，其顯著優(yōu)點(diǎn)是：（1)本發(fā)明陷波頻段的可重構(gòu)；（2)有多 個(gè)極點(diǎn)和零點(diǎn)；（3)相對(duì)帶寬寬；（4)帶外抑制高；（5)采用微帶結(jié)構(gòu)，電路結(jié)構(gòu)簡單，體積 小，重量輕，易于加工，工藝簡單成熟；（6)利用微帶加工工藝的大批量生產(chǎn)的一致性，獲得 高成品率和低成本。
[0006] 下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做較為詳細(xì)的描述。
【附圖說明】
[0007] 圖1是本發(fā)明基于十字型諧振器的可重構(gòu)陷波頻段超寬帶帶通濾波器的電容終 端十字型諧振器等效電路圖。
[0008] 圖2是本發(fā)明基于十字型諧振器的可重構(gòu)陷波頻段超寬帶帶通濾波器的零點(diǎn)和 極點(diǎn)隨電容值變化的曲線。
[0009] 圖3是本發(fā)明基于十字型諧振器的可重構(gòu)陷波頻段超寬帶帶通濾波器的結(jié)構(gòu)圖。
[0010] 圖4是本發(fā)明基于十字型諧振器的可重構(gòu)陷波頻段超寬帶帶通濾波器的相對(duì)帶 寬隨諧振器阻抗z 4的變化曲線。
[0011] 圖5是本發(fā)明基于十字型諧振器的可重構(gòu)陷波頻段超寬帶帶通濾波器的可調(diào)陷 波頻段隨1。4的變化范圍。
[0012] 圖6是本發(fā)明基于十字型諧振器的可重構(gòu)陷波頻段超寬帶帶通濾波器的陷波頻 段中心頻率隨終端電容的變化。
[0013] 圖7是本發(fā)明基于十字型諧振器的可重構(gòu)陷波頻段超寬帶帶通濾波器的陷波頻 段隨終端電容的變化。（1。 3=2. 5mm)
[0014] 圖8是本發(fā)明基于十字型諧振器的可重構(gòu)陷波頻段超寬帶帶通濾波器的陷波頻 段隨終端電容的變化。（1。 3=4_)
[0015] 圖9是本發(fā)明基于十字型諧振器的可重構(gòu)陷波頻段超寬帶帶通濾波器的仿真與 實(shí)測(cè)S參數(shù)圖。
【具體實(shí)施方式】
[0016] 本發(fā)明公開了一種基于十字型諧振器的可重構(gòu)陷波頻段超寬帶帶通濾波器，包括 十字型諧振器，該十字型諧振器的四條微帶線沿順時(shí)針方向分別為第一微帶線1、第二微帶 線2、第三微帶線3、第四微帶線4,第一微帶線1位于最上方，其中第二微帶線2與第四微 帶線4關(guān)于y軸對(duì)稱，第一微帶線1的末端與第一電容C u相連，第一電容Cu另一端與第一 金屬化通孔％相連，第二微帶線2的末端與第二電容Q相連，第二電容Q另一端與第二 金屬化通孔V 2相連，第四微帶線4的末端與第三電容Cu相連，第三電容Cu另一端與第三 金屬化通孔V 3相連，第六微帶線6和第七微帶線7同時(shí)與第三微帶線3耦合，第六微帶線6 一端與第五微帶線5相連，第五微帶線5另一端與第一輸入端Portl相連，第七微帶線7 - 端與第八微帶線8相連，第八微帶線8另一端與第一輸出端Port2相連；第五微帶線5和第 八微帶線8在同一條直線上。
[0017] 第一金屬化通孔Vi、第二金屬化通孔v2、第三金屬化通孔v3都是與接地相連。
[0018] 所述微帶線尺寸、金屬化通孔大小以及耦合間距的大小是可調(diào)節(jié)的。
[0019] 第一微帶線1、第二微帶線2和第四微帶線4的寬度均大于第三微帶線3的寬度。
[0020] 第五微帶線5和第八微帶線8所在的直線與第二微帶線2平行。
[0021] 第五微帶線5和第八微帶線8的阻抗相等，均為50 Q或75 Q。
[0022] 該濾波器包括兩個(gè)傳輸零點(diǎn)，分別滿足以下公式：
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種基于十字型諧振器的可重構(gòu)陷波頻段超寬帶帶通濾波器，其特征在于，包括十 字型諧振器，該十字型諧振器的四條微帶線沿順時(shí)針方向分別為第一微帶線[1]、第二微帶 線[2]、第三微帶線[3]、第四微帶線[4]，第一微帶線[1]位于最上方，其中第二微帶線[2] 與第四微帶線[4]關(guān)于y軸對(duì)稱，第一微帶線[1]的末端與第一電容[C u]相連，第一電容 [Cu]另一端與第一金屬化通孔[V1]相連，第二微帶線[2]的末端與第二電容[CJ相連，第 二電容[Q]另一端與第二金屬化通孔[V 2]相連，第四微帶線[4]的末端與第三電容[CJ 相連，第三電容[CJ另一端與第三金屬化通孔[V3]相連，第六微帶線[6]和第七微帶線 [7]同時(shí)與第三微帶線[3]耦合，第六微帶線[6] -端與第五微帶線[5]相連，第五微帶線 [5]另一端與第一輸入端[Portl]相連，第七微帶線[7] -端與第八微帶線[8]相連，第八 微帶線[8]另一端與第一輸出端[Port2]相連；第五微帶線[5]和第八微帶線[8]在同一 條直線上。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于十字型諧振器的可重構(gòu)陷波頻段超寬帶帶通濾波器，其 特征在于：第一金屬化通孔[V1]、第二金屬化通孔[V 2]、第三金屬化通孔[V3]都是與接地相 連。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于十字型諧振器的可重構(gòu)陷波頻段超寬帶帶通濾波器，其 特征在于：所述微帶線尺寸、金屬化通孔大小以及耦合間距的大小是可調(diào)節(jié)的。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于十字型諧振器的可重構(gòu)陷波頻段超寬帶帶通濾波器，其 特征在于：第一微帶線[1]、第二微帶線[2]和第四微帶線[4]的寬度均大于第三微帶線 [3]的寬度。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于十字型諧振器的可重構(gòu)陷波頻段超寬帶帶通濾波器，其 特征在于：第五微帶線[5]和第八微帶線[8]所在的直線與第二微帶線[2]平行。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于十字型諧振器的可重構(gòu)陷波頻段超寬帶帶通濾波器，其 特征在于：第五微帶線[5]和第八微帶線[8]的阻抗相等，均為50 Ω或75 Ω。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于十字型諧振器的可重構(gòu)陷波頻段超寬帶帶通濾波器，其 特征在于：該濾波器包括兩個(gè)傳輸零點(diǎn)，分別滿足以下公式：
式中，fDzl為第一傳輸零點(diǎn)，fDz2為第二傳輸零點(diǎn)，Z1是第三微帶線[3]的特性阻抗，Z 2 是第四微帶線[4]的特性阻抗，&為該濾波器的中心頻率，ω為角頻率，Q為終端電容的容 量，Q=Cu=Q 2, Cu為第一電容[Cu]的容量，(^為第二電容[CJ的容量。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基于十字型諧振器的可重構(gòu)陷波頻段超寬帶帶通濾波器，包括一個(gè)十字型諧振器、諧振器的三個(gè)短截線接電容到地、平行耦合饋線結(jié)構(gòu)。本發(fā)明均采用分布參數(shù)的微帶線設(shè)計(jì)。本發(fā)明具有重量輕、體積小、可靠性高、性能優(yōu)異、溫度穩(wěn)定性好、大批量生產(chǎn)成本低等優(yōu)點(diǎn)，特別適用于不同工作環(huán)境的超寬帶通信系統(tǒng)、數(shù)字雷達(dá)、單兵衛(wèi)星移動(dòng)、軍用與民用多模和多路通信系統(tǒng)終端等，以及對(duì)重量、性能、可靠性有苛刻要求的相應(yīng)系統(tǒng)。
【IPC分類】H01P7-08, H01P1-203
【公開號(hào)】CN104659449
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201310597930
【發(fā)明人】康煒, 沈義進(jìn), 王輝, 吳文
【申請(qǐng)人】南京理工大學(xué)
【公開日】2015年5月27日
【申請(qǐng)日】2013年11月22日