多频段易调控射频滤波器的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明属于电子元件技术领域，特别涉及一种射频滤波器，可用于多模式多制式的多频段通信系统。
技术背景
[0002]射频滤波器是无线通信系统的关键问题之一，可用来在射频前端和系统电路中滤除、分开或组合不同的频率。过去的几十年里，各种微波滤波器设计技术都得到了大量的研宄和发展，并积累了很多有效的设计理论。当前，随着无线通信技术的迅速发展和对通信系统要求的不断提高，对多频滤波器的需求越来越多，但是传统的运用多个不同频段的单频滤波器级联制作的多频滤波器以及通常的多频滤波器都存在体积大，结构复杂的缺点，已经不能够满足系统对元器件集成化小型化的发展要求。
[0003]缺陷微带结构是在微带线的金属导带上蚀刻周期性或非周期性的槽状结构，改变了原来微带线的传输特性而产生谐振效应，谐振可由缺陷单元的大小和种类单独控制。与缺陷地结构(DGS)相比，缺陷微带结构有效避免了 DGS结构因接地板上的缺陷造成的漏波损耗，不会对微波电路中其他部件造成干扰，并且更易于集成和封装。在以往的应用中，缺陷微带结构主要用于天线设计中以减小天线尺寸，提高增益，减小背向漏波等，在滤波器的设计方面主要用于抑制滤波器的谐波，其他应用还很少见。
[0004]根据国际上的文献报道，多频滤波器的设计方法包括:(I)采用滤波器级联法；
(2)采用不同大小的谐振器嵌套耦合设计多频滤波器；(3)利用枝节加载的谐振器的多频特性设计多频滤波器；(4)利用多个耦合路径组合实现多频滤波器；(5)用缺陷地结构谐振器或共面波导谐振器辅助微带谐振器实现多频滤波器。这些滤波器结构相对复杂，由于是多个谐振器耦合而成，因此尺寸大，并且大多只局限于双频带，频带数目受限。绝大多数情况下，滤波器的重构设计复杂，工作频率调控工作量大，很难实现对频带宽度的调控。
【发明内容】
[0005]本发明的目的在于提出一种多频段可调控射频滤波器，以解决传统多频射频滤波器电路面积较大，各频带难以单独调控的问题。
[0006]本发明的技术方案是这样实现的:
[0007]本发明使用缺陷微带结构理论设计双频和多频滤波器，通过刻蚀不同大小的缺陷单元实现可控多频谐振特性，进而设计双频带、三频带、四频带和五频带带阻和带通滤波器。
[0008]本发明的多频段可调控射频滤波器，包括介质基板、输入端口和输出端口，介质基板的正面为金属微带线、反面的金属镀层作为微带线的接地板，该金属微带线、输入端口、输出端口三者位于同一平面上，其特征在于:金属微带线上刻蚀有周期性或非周期性的缺陷槽，这些缺陷槽的形状相似，大小不同，不同大小的缺陷槽分别控制不同的谐振，通过不同大小缺陷槽的组合实现不同需求的多频带特性。
[0009]上述多频段可调控射频滤波器，其特征在于:缺陷槽由四个U形槽线构成，其中第一U形缺陷槽与第二 U形缺陷槽的大小相同，依次水平排列在微带线的左侧，第三U形缺陷槽与第四U形缺陷槽的大小相同，依次水平排列在微带线的右侧，形成双频带谐振特性。
[0010]上述多频段可调控射频滤波器，其特征在于:缺陷槽由三个L形槽线构成，其中第一L形缺陷槽与第二 L形缺陷槽的大小相同，依次水平排列在微带线的上侧，第三L形缺陷槽水平排列在微带线的下侧的中间位置，形成双频带谐振特性。
[0011]上述多频段可调控射频滤波器，其特征在于:缺陷槽由四个E形槽线构成，其中第一E形缺陷槽与第二 E形缺陷槽的大小相同，这两个E形缺陷槽水平排列，且开口分别指向介质基板I的两端，即反向水平排列在微带线的上侧，第三E形缺陷槽与第四E形缺陷槽的大小相同，这两个E形缺陷槽水平排列，且开口分别指向介质基板I的两端，即反向水平排列在微带线的下侧，形成四频带谐振特性。
[0012]上述多频段可调控射频滤波器，其特征在于:缺陷槽由四个L形槽线通过缝隙a容性耦合构成，其中第一 L形缺陷槽与第二 L形缺陷槽的大小相同，且反向水平排列在微带线的上侧，第三L形缺陷槽与第四L形缺陷槽的大小相同，且反向水平排列在微带线的下侧，形成双频带谐振特性。
[0013]上述多频段可调控射频滤波器，其特征在于:缺陷槽由十个L形槽线通过缝隙a容性耦合构成，其中:
[0014]第一 L形缺陷槽与第二 L形缺陷槽的大小相同，这两个L形缺陷槽水平排列，且开口分别指向介质基板I的两端，即反向水平排列在微带线的上侧，；
[0015]第三L形缺陷槽与第四L形缺陷槽的大小相同，这两个L形缺陷槽水平排列，且开口分别指向介质基板I的两端，即反向水平排列在微带线的下侧；
[0016]第五L形缺陷槽与第六L形缺陷槽的大小相同，该第五L形缺陷槽紧贴第一 L形缺陷槽的下部，该第六L形缺陷槽紧贴第二 L形缺陷槽的下部；
[0017]第七L形缺陷槽与第八L形缺陷槽的大小相同，该第七L形缺陷槽位于第三L形缺陷槽上部，该第八L形缺陷槽位于第四L形缺陷槽上部；
[0018]第九L形缺陷槽与第十L形缺陷槽的大小相同，该第九L形缺陷槽位于第七L形缺陷槽的上部，第十L形缺陷槽位于第八L形缺陷槽的上部，形成五频带谐振特性。
[0019]上述多频段可调控射频滤波器，其特征在于:缺陷槽由五个L形槽线合并组合构成，其中:第一 L形缺陷槽位于微带线的上侧，且开口分别指向介质基板的左端和下侧；第二L形缺陷槽与第三L形缺陷槽水平排列，且开口分别指向介质基板的两端和下侧，即反向水平排列在微带线的下侧位置；第四L形缺陷槽与第五L形缺陷槽水平排列，且开口分别指向介质基板的两端和下侧，该第四L形缺陷槽位于第二 L形缺陷槽的上部，第五L形缺陷槽位于第三L形缺陷槽的上部，且第四L形缺陷槽的下端与第二 L形缺陷槽的上端相连，第五L形缺陷槽的下端与第三L形缺陷槽的上端相连，第二 L形缺陷槽的右端与第三L形缺陷槽的左端相连，第四L形缺陷槽的右端与第五L形缺陷槽的左端相连，第一 L形缺陷槽的下端与第四L形缺陷槽和第五L形缺陷槽的上端相连。五个合并在一起的L形槽线大小不同，构成五频带谐振特性。
[0020]本发明与现有技术相比具有如下优点:
[0021]1.本发明由于在金属微带线上刻蚀有周期性或非周期性的缺陷槽，使得电路基片的有效介电常数分布发生变化，改变电路的有效电容和电感，可在电磁场重新达到平衡的过程中产生谐振特性；
[0022]2.本发明由于将缺陷槽设计为形状和大小不同的结构，并对其进行不同的组合实现了多频谐振特性。
[0023]3.本发明由于对各个缺陷槽之间进行不同组合排列，每一种组合能控制一种频率的特性，从而实现了各频带的单独调控。
[0024]4.本发明结构简单，易于制作加工，可以适用于对频段数要求较多的小型化通信设备当中。
[0025]5.本发明由于输入输出馈线一体化，因此可以与天线、功率放大器进行集成，适用于标准化、规模化生产，实现高效一体化电路。
[0026]以下参照附图对本发明的实施例及效果作进一步详细的描述。
【附图说明】
[0027]图1为本发明的结构示意图。
[0028]图2为本发明中金属微带线上刻蚀的U形缺陷槽结构示意图。
[0029]图3为本发明中金属微带线上刻蚀的三个L形缺陷槽结构示意图。
[0030]图4为本发明中金属微带线上刻蚀的E形缺陷槽结构示意图。
[0031]图5为本发明中金属微带线上刻蚀的四个L形缺陷槽结构示意图。
[0032]图6为本发明中金属微带线上刻蚀的十个L形缺陷槽结构示意图。
[0033]图7为本发明中金属微带线上刻蚀的五个合并的L形缺陷槽结构示意图。
[0034]图8为采用图2结构缺陷槽的微带滤波器在不同工作频率下的电流分布仿真图。
[0035]图9