一种十字型多模带通滤波器的制作方法

1.本实用新型涉及一种多模带通滤波器，特别是一种十字型多模带通的滤波器，属于微波通信技术领域。


背景技术：

2.随着移动通信、卫星通信以及雷达等技术的发展，市场对电子设备的尺寸大小也提出了要求，其中，对滤波器的尺寸要求也愈加苛刻；微波滤波器是用来分离不同频率微波信号的一种器件，它的主要作用是抑制不需要的信号，使其不能通过滤波器,只让需要的信号通过；随着通信技术的发展，研发高性能小型化器件已经成为了目前微波射频领域的研究和发展方向，而滤波器是微波技术中的核心技术之一；电磁波频谱是有限的，现在微波射频领域的应用频段已经相当拥挤，系统对滤波器的性能提出了更高的要求。为了改善频谱的选择型和频谱利用效率，要求滤波器通带的两边有两个或多个传输零点。滤波器的带外抑制直接影响着通信系统噪声性能的优劣，现有的滤波器带宽不够宽，结构不够稳定，无法实现高低端均具有较好的带外抑制，造成了滤波器的使用受限；故需要一种滤波器，要求它能够在保证小体积的同时，还能够确保有良好的带外抑制。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种十字型多模带通滤波器，它不仅能够保证滤波器的体积足够小，还能实现在高低端阻带均具有传输零点，有效的提高了小型化滤波器的带外抑制能力，使滤波器的整体性能更加优越。
4.本实用新型所述问题是通过以下技术方案解决的：
5.一种十字型多模带通滤波器，包括介质基板；所述介质基板包括相互对立贴合的金属接地层和金属微带电路层；所述金属微带电路层包括输入传输线、输出传输线和n组十字型谐振单元，其中，n的数值大于等于1；所述十字型谐振单元包括第一λ/4微带线谐振器、第二λ/4微带线谐振器、第一并联开路分支和第二并联开路分支；所述第一λ/4微带线谐振器、第二λ/4微带线谐振器、第一并联开路分支和第二并联开路分支的一端连接成一个十字型结构，且第一λ/4微带线谐振器和第二λ/4微带线谐振器相互之间处于对立位置；在相邻的十字型谐振单元之间，靠近输入传输线的十字型谐振单元的第二λ/4微带线谐振器与另一组十字型谐振单元的第一λ/4微带线谐振器相互靠近且平行，所述输入传输线将信号输入给第一组十字型谐振单元的第一λ/4微带线谐振器，最后一组十字型谐振单元的第二λ/4微带线谐振器将信号从输出传输线输出；各组十字型谐振单元内的第一λ/4微带线谐振器和第二λ/4微带线谐振器不等长不等宽；各组十字型谐振单元内的第一并联开路分支和第二并联开路分支不等长不等宽。
6.上述十字型多模带通滤波器，通过调整十字型谐振单元内的第一并联开路分支和第二并联开路分支之间长度较长的一个分支的宽度，可以使传输零点更靠近滤波器通带。
7.上述十字型多模带通滤波器，各组十字型谐振单元内的第一并联开路分支和第二
并联开路分支均可以进行弯折。
8.上述十字型多模带通滤波器，所述介质基板所采用的材质为半导体材料或绝缘材料。
9.上述十字型多模带通滤波器，所述十字型谐振单元工作频段为2ghz
‑
60ghz。
10.本实用新型利用各组十字型谐振单元内不等长不等宽的开路分支实现了传输零点的调整，通过改变十字型谐振单元内长度较长的开路分支的宽度，就可以使得传输零点更加靠近滤波器通带，有效地提高了滤波器的带外抑制能力，使得滤波器的性能更加优越。
附图说明
11.图1为本实用新型两组十字型谐振单元滤波器的立体结构示意图；
12.图2为本实用新型两组十字型谐振单元滤波器的仿真曲线图；
13.图3为本实用新型三组十字型谐振单元滤波器的仿真曲线图。
14.图中各标号清单为：1.第一λ/4微带线谐振器。2.第二λ/4微带线谐振器，3.第一并联开路分支，4.第二并联开路分支，5.介质基板，6.输入传输线，7.输出传输线。
具体实施方式
15.参看图1、2和图3，本实用新型包括介质基板5；所述介质基板5包括相互对立贴合的金属接地层和金属微带电路层；所述金属微带电路层包括输入传输线6、输出传输线7和n组十字型谐振单元，其中，n的数值大于等于1；所述十字型谐振单元包括第一λ/4微带线谐振器1、第二λ/4微带线谐振器2、第一并联开路分支3和第二并联开路分支4；所述第一λ/4微带线谐振器1、第二λ/4微带线谐振器2、第一并联开路分支3和第二并联开路分支4的一端连接成一个十字型结构，且第一λ/4微带线谐振器1和第二λ/4微带线谐振器2相互之间处于对立位置；在相邻的十字型谐振单元之间，靠近输入传输线6的十字型谐振单元的第二λ/4微带线谐振器2与另一组十字型谐振单元的第一λ/4微带线谐振器1相互靠近且平行，所述输入传输线6将信号输入给第一组十字型谐振单元的第一λ/4微带线谐振器1，最后一组十字型谐振单元的第二λ/4微带线谐振器2将信号从输出传输线7输出；将n个十字型谐振单元首尾依次连接组合在一起，即可形成3n阶多模带通滤波器，每增加一对并联开路分支即可多增加两个传输零点。
16.各组十字型谐振单元内的第一λ/4微带线谐振器1和第二λ/4微带线谐振器2不等长不等宽；各组十字型谐振单元内的第一并联开路分支3和第二并联开路分支4不等长不等宽；通过调整十字型谐振单元内的第一并联开路分支3和第二并联开路分支4之间长度较长的一个分支的宽度，可以使传输零点更靠近滤波器通带；大大提高了滤波器的带外抑制能力。
17.各组十字型谐振单元内的第一并联开路分支3和第二并联开路分支4均可以进行弯折；可以进行弯折的设置使得谐振单元的体积得到了进一步的缩小，节约了空间。
18.所述介质基板5所采用的材质为半导体材料或绝缘材料；半导体材料可以是硅片、砷化镓等材料，绝缘材料可以是陶瓷、罗杰斯基板等材料；硅、陶瓷等材料稳定性好，且金属附着能力好，可以减小环境因素对滤波器选频特性的影响，进而保证滤波器的带外抑制能力不受干扰。
19.所述十字型谐振单元工作频段为2ghz
‑
60ghz。
20.实施例1：设置两组十字型谐振单元
21.图二为两组十字型谐振单元滤波器的仿真曲线图，横坐标为本新型滤波器信号频率，纵坐标为幅度；从图二可看出，该组滤波器产生了三个传输零点，分别分布在7.56ghz、8.6ghz和13.7ghz处，使得滤波器的性能更加优越。
22.实施例2：设置三组十字型谐振单元
23.图三为三组十字型谐振单元滤波器的仿真曲线图，横坐标为本新型滤波器信号频率，纵坐标为幅度；从图三可看出，该组滤波器产生了四个传输零点，分别分布在17.5ghz、18.8ghz、19.5ghz和26.3ghz；进一步提高了滤波器的性能。


技术特征：
1.一种十字型多模带通滤波器，其特征在于：包括介质基板(5)；所述介质基板(5)包括相互对立贴合的金属接地层和金属微带电路层；所述金属微带电路层包括输入传输线(6)、输出传输线(7)和n组十字型谐振单元，其中，n的数值大于等于1；所述十字型谐振单元包括第一λ/4微带线谐振器(1)、第二λ/4微带线谐振器(2)、第一并联开路分支(3)和第二并联开路分支(4)；所述第一λ/4微带线谐振器(1)、第二λ/4微带线谐振器(2)、第一并联开路分支(3)和第二并联开路分支(4)的一端连接成一个十字型结构，且第一λ/4微带线谐振器(1)和第二λ/4微带线谐振器(2)相互之间处于对立位置；在相邻的十字型谐振单元之间，靠近输入传输线(6)的十字型谐振单元的第二λ/4微带线谐振器(2)与另一组十字型谐振单元的第一λ/4微带线谐振器(1)相互靠近且平行，所述输入传输线(6)将信号输入给第一组十字型谐振单元的第一λ/4微带线谐振器(1)，最后一组十字型谐振单元的第二λ/4微带线谐振器(2)将信号从输出传输线(7)输出；各组十字型谐振单元内的第一λ/4微带线谐振器(1)和第二λ/4微带线谐振器(2)不等长不等宽；各组十字型谐振单元内的第一并联开路分支(3)和第二并联开路分支(4)不等长不等宽。2.根据权利要求1所述的十字型多模带通滤波器，其特征在于：通过调整十字型谐振单元内的第一并联开路分支(3)和第二并联开路分支(4)之间长度较长的一个分支的宽度，可以使传输零点更靠近滤波器通带。3.根据权利要求2所述的十字型多模带通滤波器，其特征在于：各组十字型谐振单元内的第一并联开路分支(3)和第二并联开路分支(4)均可以进行弯折。4.根据权利要求3所述的十字型多模带通滤波器，其特征在于：所述介质基板(5)所采用的材质为半导体材料或绝缘材料。5.根据权利要求4所述的十字型多模带通滤波器，其特征在于：所述十字型谐振单元工作频段为2ghz
‑
60ghz。

技术总结
一种十字型多模带通滤波器，包括介质基板；介质基板包括相互对立贴合的金属接地层和金属微带电路层；金属微带电路层包括输入传输线、输出传输线和N组十字型谐振单元，其中，N的数值大于等于1；十字型谐振单元包括第一λ/4微带线谐振器、第二λ/4微带线谐振器、第一并联开路分支和第二并联开路分支；第一λ/4微带线谐振器、第二λ/4微带线谐振器、第一并联开路分支和第二并联开路分支的一端连接成一个十字型结构，且第一λ/4微带线谐振器和第二λ/4微带线谐振器相互之间处于对立位置；十字型谐振单元的数量为多个时，其首尾依次连接。本实用新型有效地提高了小型化滤波器的带外抑制能力，使滤波器的整体性能更加优越。使滤波器的整体性能更加优越。使滤波器的整体性能更加优越。


技术研发人员：石佳 田梦晗 滕红亮 李丹
受保护的技术使用者：石家庄创天电子科技有限公司
技术研发日：2021.04.21
技术公布日：2021/12/21