一种低通滤波器的制作方法

1.本实用新型涉及一种滤波器，具体涉及一种低通滤波器。


背景技术：

2.现有的一种低通滤波器采用微带或带状线形式的高低阻抗线，带状线为一个一体化的金属片；微带介质层上层采用金属高低阻抗线，底层全部采用金属地。该滤波器的缺点是：矩形系数较小，节数太多，长度若太长，阻带受到影响。带状线还有体积大的缺点。
3.现有的另一种低通滤波器采用带零点的微带或带状线形式，带状线为一个一体化的金属片；微带介质层上层采用金属枝节线，底层全部采用金属地。该滤波器的缺点是：谐波较差，阻带较窄。带状线还有体积大的缺点。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于克服现有技术之缺陷，提供了一种低通滤波器，该滤波器在保证超宽通带的同时，阻带较宽，滤波器的矩形系数较高，且便于调试和便于实现滤波器的小型化。
5.本实用新型的技术方案是这样实现的：本实用新型公开了一种低通滤波器，包括多层滤波器结构，所述多层滤波器结构包括至少一层介质层，所述介质层的上表面设有由高低阻抗线构成的金属层，所述介质层的下表面设有接地金属层，接地金属层上刻蚀有设定图案。
6.进一步地，接地金属层上对应高低阻抗线的至少一处高阻抗线区域刻蚀有第一图案，用于实现慢波特性。
7.进一步地，接地金属层上对应非高阻抗线的区域刻蚀有第二图案。
8.进一步地，各个高阻抗线区域对应的第一图案与其邻近的第二图案连通，形成类谐振器的图案。
9.进一步地，接地金属层上对应高低阻抗线的低阻抗线区域未刻蚀图案。
10.进一步地，所述多层滤波器结构包括信号输入端、信号输出端以及多段高阻抗线和至少一段低阻抗线，高阻抗线和低阻抗线沿介质层长度方向交错设置，并首尾相连，首尾两端均为高阻抗线，首尾两端的高阻抗线分别与信号输入端、信号输出端连接。
11.进一步地，本实用新型的低通滤波器还包括信号输入接插件、信号输出接插件以及起信号屏蔽作用的壳体，所述多层滤波器结构固定在壳体内，信号输入接插件和信号输出接插件固定在壳体上，且信号输入接插件与多层滤波器结构的信号输入端连接，信号输出接插件与多层滤波器结构的信号输出端连接。
12.进一步地，所述多层滤波器结构通过螺钉固定于壳体中；所述壳体包括腔体和盖板，所述多层滤波器结构安装在腔体内，所述盖板固定在腔体上端，密封腔体，所述腔体内设有用于支撑所述多层滤波器结构的支撑座，所述支撑座上设有固定孔。
13.进一步地，所述支撑座与所述腔体为一体化结构。
14.进一步地，壳体采用金属材料或表面金属化的非金属材料。
15.本实用新型至少具有如下有益效果：本实用新型的多层滤波器结构的介质层上表面设有由高低阻抗线构成的金属层，增加了节数，保证宽带宽的条件下，提高带外抑制的同时降低截止频率，从而同样的频段和抑制要求体积更小。
16.本实用新型通过在接地金属层上刻蚀有设定图案，一方面通过影响接地金属层上传导电流的分布，改变传输线的特性，从而实现慢波特性，因此阻带能做得更宽，另一方面，刻蚀后高阻抗更高，低阻抗基本不变，从而高低阻抗差异更大，提高了滤波器的矩形系数，同时刻蚀的图案使带外零点的频率更靠近通带，从而使滤波器的矩形系数更高。
17.本实用新型的上述方案便于调试且便于实现滤波器的小型化。
附图说明
18.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
19.图1为本实用新型实施例提供的低通滤波器的结构示意图(未示意盖板和螺钉)；
20.图2为本实用新型实施例提供的低通滤波器的拆分示意图(未示意螺钉)；
21.图3为本实用新型实施例提供的一种多层滤波器结构的示意图；
22.图4为本实用新型实施例提供的低通滤波器的三维电磁仿真s参数曲线。
23.附图中，1为壳体，1-1为腔体，1-2为支撑座，1-3为接插件安装孔，2为盖板，3为信号输入接插件，4为信号输出接插件，5为介质层，51为螺钉固定孔，6为信号输入端，7为信号输出端，8为高阻抗线，9为低阻抗线，10为接地金属层，11为图案，11-1为第一图案，11-2为第二图案。
具体实施方式
24.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。
25.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
26.术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征；在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”、“若干”的含义是两个或两个以上。
27.参见图1至图3，本实用新型实施例提供一种低通滤波器，包括多层滤波器结构，所
述多层滤波器结构包括至少一层介质层5，所述介质层5的上表面设有由高低阻抗线构成的金属层，所述介质层5的下表面设有接地金属层10，接地金属层10上刻蚀有设定图案11。本实用新型的低通滤波器可以在高低阻抗线构成的金属层上面增加一层介质层5或在接地金属层下面增加一层介质层5。本实用新型的低通滤波器还可以设置多个多层滤波器结构叠加。
28.其中，多层滤波器结构可以是pcb或ltcc或lcp等工艺制作。
29.进一步地，接地金属层10上对应高低阻抗线的至少一处高阻抗线区域刻蚀有第一图案11-1，用于实现慢波特性。
30.进一步地，接地金属层10上对应非高阻抗线的区域刻蚀有第二图案11-2。
31.进一步地，各个高阻抗线区域对应的第一图案11-1与其邻近第二图案11-2连通，形成类谐振器(即类似谐振器)的图案11。
32.优选地，接地金属层10上对应高低阻抗线的低阻抗线区域未刻蚀图案，当然，也不是绝对不可以在接地金属层上对应高低阻抗线的低阻抗线区域刻蚀图案，如在接地金属层上对应高低阻抗线的低阻抗线区域刻蚀一小部分图案也是允许的，只是会一定程度上削弱实施效果。
33.进一步地，所述多层滤波器结构包括信号输入端6、信号输出端7以及多段高阻抗线8和至少一段低阻抗线9，高阻抗线8和低阻抗线9沿介质层长度方向交错设置，并首尾相连，首尾两端均为高阻抗线8，首尾两端的高阻抗线8分别与信号输入端6、信号输出端7连接。高阻抗线8的长度、宽度根据需要设置。低阻抗线9的长度、宽度根据需要设置。所述高阻抗线8的阻抗可以相等，也可以不相等，所述低阻抗线9的阻抗可以相等，也可以不相等。所述高阻抗线与所述低阻抗线的阻抗值是相对的。因无源滤波器结构的互易性，故信号输入端6也可以当作信号输出端使用，信号输出端7也可以当作信号输入端使用。
34.进一步地，本实用新型的低通滤波器还包括信号输入接插件3、信号输出接插件4以及起信号屏蔽作用的壳体1，所述多层滤波器结构固定在壳体1内，信号输入接插件3和信号输出接插件4固定在壳体1上，且信号输入接插件3与多层滤波器结构的信号输入端6连接，信号输出接插件4与多层滤波器结构的信号输出端7连接。当信号输入端6当作信号输出端使用，信号输出端7当作信号输入端使用时，信号输入接插件3和信号输出接插件4可分别对应地当作信号输出接插件和信号输入接插件使用。
35.所述壳体1上分别设有用于安装信号输入接插件3、信号输出接插件4的接插件安装孔1-3。
36.进一步地，所述多层滤波器结构通过螺钉固定置于壳体中；所述壳体1包括腔体1-1和盖板2，所述多层滤波器结构安装在腔体1-1内，所述盖板2固定在腔体1-1上端，密封腔体1-1。所述腔体1-1内设有用于支撑多层滤波器结构的支撑座1-2，所述支撑座1-2上设有固定孔，所述介撑座1-2可以与腔体1-1为一体结构，也可以为分立结构。本实施例的一种腔体1-1为中空矩形，中空矩形腔体内至少设置两个支撑座1-1。当支撑座1-1为两个时，两个支撑座1-1一般位于同一直线上或对角线上。介质层5上设有对应的螺钉固定孔51。
37.进一步地，壳体1除使用金属材料制作外，也可以为介质材料，并在壳体表面覆盖金属材料。覆盖的金属材料的电导率根据需要选择。
38.优选方案，至少有一层金属层裸露在表面，方便调试。
39.本实用新型的多层滤波器结构的介质层5上表面设有由高低阻抗线构成的金属层，增加了节数，保证宽带宽的条件下，提高带外抑制的同时降低截止频率，从而同样的频段和抑制要求体积更小。
40.本实用新型通过在接地金属层上刻蚀有设定图案，一方面通过影响接地金属层上传导电流的分布，改变传输线的特性，从而实现慢波特性，因此阻带能做得更宽，另一方面，刻蚀后高阻抗更高，低阻抗基本不变，从而高低阻抗差异更大，提高了滤波器的矩形系数，同时刻蚀的图案使带外零点的频率更靠近通带，从而使滤波器的矩形系数更高。
41.图4为本实用新型一种超宽带高矩形系数宽阻带低通滤波器的三维电磁仿真s参数曲线，从图上可以看出，该滤波器的通带为0-3150mhz，阻带为24db@3600-13000mhz(约4倍频)，且矩形系数极高。
42.以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。