一种小型化高矩形系数的频率选择装置的制作方法

本发明涉及微波电路，具体地说，是涉及一种小型化高矩形系数的频率选择装置。

背景技术：

1、频率选择装置在微波集成电路中起到信号滤波的重要作用，常见的频率选择装置有腔体滤波器、siw滤波器、硅基mems滤波器及微带滤波器几类。腔体滤波器q值高，插入损耗小、带内平坦，在窄带应用领域具有优势，缺点在于体积较大，无法有效实现小型化，高密度集成应用场合应用受限。siw滤波器在介质基板上实现扁平化波导滤波结构，采用金属化过孔实现波导侧壁，从而实现小型化siw滤波器，其q值适中，但在高密度集成场合体积仍然较大，无法满足小组件应用的要求。硅基mems滤波器由于体积小、易集成、自屏蔽等优点，在微波集成电路中广泛应用，其缺点是成本较高，高密度应用场合的厚度使得器件特性易受屏蔽盖接地性能的影响，常常需要增加屏蔽盖的接地特性才能达到高抑制要求。微带滤波器在微波组件中广泛使用，常见平行耦合线、交指、发夹线、开口谐振环等类型，其缺点是微带谐振器q值相对较低，通常会带来较大的插入损耗，带内平坦度差，矩形系数差，但其优点也十分突出，也即适合宽带高密度集成应用，成本低廉。

2、微波系统中采用的频率选择装置，通常对带内纹波、矩形系数、输入/输出驻波比、体积等指标均提出严格要求。而频率选择装置的带内平坦度与矩形系数、矩形系数与体积常常是相互矛盾的指标。一般而言，频率选择装置阶数越低，带内平坦度越好，但矩形系数越差，而增加阶数可以提高矩形系数，但带内平坦度会恶化、体积也会增大。为解决该矛盾，设计中可采用超导滤波器技术、有耗滤波器等技术实现高平坦度高带外抑制特性，但也面临各自的缺点：对超导滤波器而言，面临的是小型化、集成化、工作条件苛刻的问题；对有耗滤波器而言，常采用非均匀q值技术，需要设计高q、低q传输路径，体积一般较大，结构设计也较为复杂，离高密度集成应用还有一定的距离。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种小型化高矩形系数的频率选择装置，主要解决传统频率选择装置方案无法兼具的小型化、矩形系数小、带内纹波小、输入/输出驻波比小的技术问题。

2、为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

3、一种小型化高矩形系数的频率选择装置，包括介质基板，以及顺次布设于介质基板上的输入馈电单元、第一谐振单元、第二谐振单元、第三谐振单元、第四谐振单元、第五谐振单元和输出馈电单元；其中，输入馈电单元、第一谐振单元、第二谐振单元、第三谐振单元、第四谐振单元、第五谐振单元和输出馈电单元的布设结构关于第三谐振单元轴对称；所述第一谐振单元、第二谐振单元、第三谐振单元、第四谐振单元、第五谐振单元内的传输线均通过180度折弯减小体积。

4、进一步地，在本发明中，所述第一谐振单元包括第一传输线和第一高阻谐振子；所述第一传输线通过180度折弯后形成开口向下的三边框结构；所述第一高阻谐振子与折弯后的第一传输线的一边框垂直相连并平行于折弯后的第一传输线的其余两边框；所述输入馈电单元与第一传输线相连。

5、进一步地，在本发明中，所述第二谐振单元包括第二传输线、第二高阻谐振子和第一低阻谐振子；所述第二传输线通过180度折弯后形成开口向上的三边框结构；所述第二高阻谐振子与折弯后的第二传输线的一边框垂直相连并平行于折弯后的第二传输线的其余两边框；所述第一低阻谐振子与第二高阻谐振子的另一端相连。

6、进一步地，在本发明中，所述第三谐振单元包括第三传输线、第三高阻谐振子和第二低阻谐振子；第三谐振单元与第二谐振单元互为中心对称结构。

7、进一步地，在本发明中，所述第四谐振单元包括第四传输线、第四高阻谐振子和第三低阻谐振子；所述第四谐振单元与第二谐振单元在介质基板上的布局结构完全相同。

8、进一步地，在本发明中，所述第五谐振单元包括第五传输线和第五高阻谐振子；所述第五谐振单元与第一谐振单元在介质基板上的布局结构完全相同。

9、与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

10、本频率选择装置的结构简单，各谐振单元传输线采用180度折弯，减小滤波器的体积，传输线上增加高阻谐振子、低阻谐振子提高滤波器的矩形系数。本发明有效实现了小型化、带内纹波小、输入/输出驻波比小、高矩形系数的频率选择装置。

技术特征：

1.一种小型化高矩形系数的频率选择装置，其特征在于，包括介质基板（1），以及顺次布设于介质基板（1）上的输入馈电单元（2）、第一谐振单元（3）、第二谐振单元（4）、第三谐振单元（5）、第四谐振单元（6）、第五谐振单元（7）和输出馈电单元（8）；其中，输入馈电单元（2）、第一谐振单元（3）、第二谐振单元（4）、第三谐振单元（5）、第四谐振单元（6）、第五谐振单元（7）和输出馈电单元（8）的布设结构关于第三谐振单元（5）轴对称；所述第一谐振单元（3）、第二谐振单元（4）、第三谐振单元（5）、第四谐振单元（6）、第五谐振单元（7）内的传输线均通过180度折弯减小体积。

2.根据权利要求1所述的一种小型化高矩形系数的频率选择装置，其特征在于，所述第一谐振单元（3）包括第一传输线（31）和第一高阻谐振子（32）；所述第一传输线（31）通过180度折弯后形成开口向下的三边框结构；所述第一高阻谐振子（32）与折弯后的第一传输线（31）的一边框垂直相连并平行于折弯后的第一传输线（31）的其余两边框；所述输入馈电单元（2）与第一传输线（31）相连。

3.根据权利要求2所述的一种小型化高矩形系数的频率选择装置，其特征在于，所述第二谐振单元（4）包括第二传输线（41）、第二高阻谐振子（42）和第一低阻谐振子（43）；所述第二传输线（41）通过180度折弯后形成开口向上的三边框结构；所述第二高阻谐振子（42）与折弯后的第二传输线（41）的一边框垂直相连并平行于折弯后的第二传输线（41）的其余两边框；所述第一低阻谐振子（43）与第二高阻谐振子（42）的另一端相连。

4.根据权利要求3所述的一种小型化高矩形系数的频率选择装置，其特征在于，所述第三谐振单元（5）包括第三传输线（51）、第三高阻谐振子（52）和第二低阻谐振子（53）；第三谐振单元（5）与第二谐振单元（4）互为中心对称结构。

5.根据权利要求4所述的一种小型化高矩形系数的频率选择装置，其特征在于，所述第四谐振单元（6）包括第四传输线（61）、第四高阻谐振子（62）和第三低阻谐振子（63）；所述第四谐振单元（6）与第二谐振单元（4）在介质基板（1）上的布局结构完全相同。

6.根据权利要求5所述的一种小型化高矩形系数的频率选择装置，其特征在于，所述第五谐振单元（7）包括第五传输线（71）和第五高阻谐振子（72）；所述第五谐振单元（7）与第一谐振单元（3）在介质基板（1）上的布局结构完全相同。

技术总结
本发明公开了一种小型化高矩形系数的频率选择装置，主要解决传统频率选择装置方案无法兼具的小型化、矩形系数小、带内纹波小、输入/输出驻波比小的技术问题。该装置包括介质基板，以及顺次布设于介质基板上的输入馈电单元、第一谐振单元、第二谐振单元、第三谐振单元、第四谐振单元、第五谐振单元和输出馈电单元。本频率选择装置的结构简单，各谐振单元传输线采用180度折弯，减小滤波器的体积，传输线上增加高阻谐振子、低阻谐振子提高滤波器的矩形系数。本发明有效实现了小型化、带内纹波小、输入/输出驻波比小、高矩形系数的频率选择装置。

技术研发人员：罗盼,王欣,曾永贵
受保护的技术使用者：成都世源频控技术股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/5/19