基于螺旋缺陷地结构的小型化双频带带通微波滤波器的制造方法
【专利摘要】一种基于螺旋缺陷地结构的小型化双频带带通微波滤波器，包括有基板和覆盖在接地板上的介质层，所述的接地板上形成有对称设置或同向设置的Z型缺陷地，所述的介质层上还设置有T型微带线，所述的T型微带线与所述的Z型缺陷地为对应且相耦合的设置。所述的接地板上的Z型缺陷地为双螺旋缺陷地结构，所述的双螺旋缺陷地结构是所述Z型缺陷地两端的支路分别延长构成螺旋结构。所述的T型微带线位于Z型缺陷地的正上方，所述的Z型缺陷地与所述的T型微带线具有相同的对称中心。本实用新型实现了两种不同类型双频带带通滤波器具有良好的选择性，较宽的带宽以及通带衰减小等性能，有效解决了传统双频带带通滤波器制作尺寸大，成本高的缺陷。
【专利说明】基于螺旋缺陷地结构的小型化双频带带通微波滤波器
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种带通微波滤波器。特别是涉及一种基于螺旋缺陷地结构的小型化双频带带通微波滤波器。
【背景技术】
[0002]随着无线通信技术的发展，小型化的微波器件的需求日益增加。微波滤波器作为现代微波器件中的关键器件之一，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，在毫米波通信、雷达导航、电子对抗、导弹制导、测试仪表等系统中有着广泛的作用。在微波电路系统中，滤波器的性能对电路的性能指标有很大的影响，因此，如何提尚滤波器的选择的特性，以及减小它们的尺寸成为现在研宄的热点。
[0003]随着近年来不断发展的多频带无线系统，双频带带通滤波器备受关注。研宄人员在这方面做了很多的工作，也提出了许多的设计方法。然而，如何实现在不大幅度增大设计尺寸和提高制作成本的前提下，设计和制造出具有尺寸小，通带内插入损耗低，选择性好等特性的双频带带通滤波器仍然是现在的研宄人员和生产厂商需要解决的一个重要课题。
【发明内容】
[0004]本实用新型所要解决的技术问题是，提供一种能够通过T-型微带线与螺旋缺陷地之间的多模耦合产生两个频带的基于螺旋缺陷地结构的小型化双频带带通微波滤波器。
[0005]本实用新型所采用的技术方案是:一种基于螺旋缺陷地结构的小型化双频带带通微波滤波器，包括有基板和覆盖在接地板上的介质层，所述的接地板上形成有对称设置或同向设置的Z型缺陷地，所述的介质层上还设置有T型微带线，所述的T型微带线与所述的Z型缺陷地为对应且相耦合的设置。
[0006]所述的接地板上的Z型缺陷地为双螺旋缺陷地结构，所述的双螺旋缺陷地结构是所述Z型缺陷地两端的支路分别延长构成螺旋结构。
[0007]所述的T型微带线位于Z型缺陷地的正上方，所述的Z型缺陷地与所述的T型微带线具有相同的对称中心。
[0008]本实用新型的基于螺旋缺陷地结构的小型化双频带带通微波滤波器，实现了两种不同类型双频带带通滤波器，该双频带带通滤波器具有良好的选择性，较宽的带宽以及通带衰减小等性能，有效解决了传统双频带带通滤波器制作尺寸大，成本高的缺陷。通过改变二阶双频带带通滤波器的螺旋结构的总长度和T-型微带线的尺寸，可以调整通带的中心频率，两个螺旋缺陷地之间的距离的调整可以改变通带带宽。通过精确控制本实用新型的结构参数，可获得满足不同需求的高性能双频带微波滤波器。
【专利附图】
【附图说明】
[0009]图1是本实用新型的Z型缺陷地结构示意图；
[0010]图2a是本实用新型同向设置的Z型缺陷地与T型微带线的位置关系示意图；
[0011]图2b是本实用新型对称设置的Z型缺陷地与T型微带线的位置关系示意图；
[0012]图3是图2a或图2b的侧视图；
[0013]图4是本实用新型的双螺旋缺陷地结构的示意图；
[0014]图5是本实用新型二阶对称形式的双螺旋缺陷地结构的双频带带通滤波器结构示意图；
[0015]图6是本实用新型二阶同向形式的双螺旋缺陷地结构的双频带带通滤波器结构示意图；
[0016]图7是本实用新型T型微带线的结构示意图；
[0017]图8是二阶对称双螺旋缺陷地结构的双频带带通滤波器和二阶同向双螺旋缺陷地结构的双频带带通滤波器的传输特性。
[0018]图中
[0019]1:基板2:介质层
[0020]3:T型微带线4:Ζ型缺陷地
[0021]41:支路42:支路
[0022]43:中心轴
【具体实施方式】
[0023]下面结合实施例和附图对本实用新型的基于螺旋缺陷地结构的小型化双频带带通微波滤波器做出详细说明。
[0024]如图1、图2a、图2b、图3所示，本实用新型的基于螺旋缺陷地结构的小型化双频带带通微波滤波器，包括有接地板1和覆盖在接地板1上的介质层2，所述的接地板1上形成有对称设置或同向设置的Z型缺陷地4，所述的介质层2上还设置有T型微带线3，所述的T型微带线3与所述的Z型缺陷地4为对应且相耦合的设置。
[0025]所谓缺陷地，是在完整的地电极上去除一部分而形成的地电极上的缺陷结构。经研宄发现，对称设置或同向设置的Z型缺陷地4与T型微带线3 (结构如图2a、图2b所示)所形成的耦合，可以产生明显的带通特性。在这个结构中，Z型缺陷地4在PCB板的底面，T型微带线3在PCB板的顶面。所述的T型微带线3位于Z型缺陷地4的正上方，所述的Z型缺陷地4与所述的T型微带线3具有相同的对称中心。
[0026]为了进一步增强此耦合，需要使Z型缺陷地的两端的支路进一步延长，但此方案不利于滤波器设计的小型化。为此，本实用新型将Z型缺陷地的支路弯曲折叠，从原来简单的折线形状变形为双螺旋结构。如图3所示，所述的接地板1上的Z型缺陷地4为双螺旋缺陷地结构，所述的双螺旋缺陷地结构是所述Z型缺陷地4两端的支路41、42分别延长构成螺旋结构。
[0027]变形以后所得到的对称设置或同向设置的双螺旋结构的Z型缺陷地分别如图5、图6所示。此双螺旋结构与T型微带线3之间的耦合明显增强，从而优化了滤波特性，并实现了滤波器设计的小型化及双频带性能。
[0028]具有同向和对称的双螺旋缺陷地结构的带通滤波器的传输特性如图8所示。从图中可以看出，在1.9GHz及2.6GHz附近，两种滤波器都出现了两个插入损耗低、频率选择性好的通带。
[0029]本实用新型的基于螺旋缺陷地结构的小型化双频带带通微波滤波器的制作过程是:
[0030]重复折叠Z型缺陷地结构得到图4所示的双螺旋缺陷地结构，折叠部分为图中la和lb。图4所示的螺旋缺陷地结构通过对称变换得到图5所示的3a，3b结构形式，通过平移变换可以得到图6中4a、4b结构形式，这两种形式都产生相似的频率响应。图7中的5a(5b)、6a(6b)为介质层上的T型微带线结构。本实用新型提出的对称设置或同向设置这两种不同形式的双频带带通滤波器，是在PCB板的上下两面，由两种不同形式的螺旋缺陷地结构与对称的T型微带线结构构成的。
[0031]最佳的，二阶双频带带通滤波器的T型微带线结构落在螺旋缺陷地结构的正上方，具有相同的对称中心。
[0032]最佳的，本实例中，接地板选择介电常数为2.2，正切角损耗为0.0009，厚度为0.508mm 的 Rogers RT/duroid 5880(tm)。
[0033]最佳的，本实用新型的具体尺寸如下:
[0034]双螺旋结构3 (a)，3 (b)，4 (a)，4 (b)的中心轴(即图1所示的43)的长度为3.6mm，宽度为0.5mm，4(a), 4 (b)双螺旋线(即图3的la和lb)总长度为33.5mm，螺旋线的宽度为0.2mm，折叠螺旋线之间的间距为0.2mm.两个螺旋缺陷地之间的距离G1为1mm。T型微带线5a，5b的长度为5.4mm，宽度为1mm，T型微带线6a，6b的长度为4.6mm，宽度为1.2mm，两个T型微带线之间的间距为0.4mm.
[0035]综上所述，本实用新型的本实用新型的基于螺旋缺陷地结构的小型化双频带带通微波滤波器，是通过双螺旋缺陷地结构与T型微带线结构之间的不同形式的耦合来实现双频带性能的。通过这种耦合实现的双频带带通滤波器能够很好的实现小型化和达到高性能的目的。
[0036]虽然以上描述了本实用新型的【具体实施方式】，但这些仅是举例说明，本实用新型保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域人员在不背离本实用新型的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式作出修改或变更，但这些修改和变更都落入本实用新型的保护范围。
【权利要求】
1.一种基于螺旋缺陷地结构的小型化双频带带通微波滤波器，包括有基板(I)和覆盖在接地板(I)上的介质层(2)，其特征在于，所述的接地板(I)上形成有对称设置或同向设置的Z型缺陷地(4)，所述的介质层上还设置有T型微带线(3)，所述的T型微带线(3)与所述的Z型缺陷地(4)为对应且相耦合的设置。
2.根据权利要求1所述的基于螺旋缺陷地结构的小型化双频带带通微波滤波器，其特征在于，所述的接地板(I)上的Z型缺陷地(4)为双螺旋缺陷地结构，所述的双螺旋缺陷地结构是所述Z型缺陷地(4)两端的支路(41、42)分别延长构成螺旋结构。
3.根据权利要求1或2所述的基于螺旋缺陷地结构的小型化双频带带通微波滤波器，其特征在于，所述的T型微带线(3)位于Z型缺陷地(4)的正上方，所述的Z型缺陷地(4)与所述的T型微带线(3)具有相同的对称中心。
【文档编号】H01P1/203GK204189931SQ201420701910
【公开日】2015年3月4日 申请日期:2014年11月20日 优先权日:2014年11月20日
【发明者】肖谧, 孙国亮 申请人:天津大学