[发明专利]基于缺陷地结构的低损耗带通滤波器

说明书

技术领域

本发明涉及一种缺陷地结构的低损耗带通滤波器，属微波传输器件技术领域。

背景技术

随着移动通信、卫星通信、雷达和无线遥感技术不断的发展，系统对射频收发前端的微波、射频滤波器的设计提出了越来越高的要求。微带滤波器由于本身尺寸小、加工复杂度相对较低、质量轻及易于集成等优点，在微波集成电路(MIC)等电路中得到了广泛使用。

在卫星通信技术的发展过程中，对频段、带宽的要求越来越高，宽带微带带通滤波器的设计也益发的重要，特别是S波段的带通滤波器，在要求微带结构简单、尺寸变小的同时也要求其相对带宽要达到30％以上。

采用缺陷地结构的带通滤波器已有公开报道，如公开号CN101459269公开了一种基于缺陷地结构的低通滤波器，这种滤波器包括介质基板、金属线、接地金属板和在接地金属板上蚀刻的缺陷地结构，缺陷地结构是由两个对称的扇形槽通过一个矩形连接槽相连接构成；公开号CN101308946公开了一种基于新型缺陷地结构的宽带微带耦合器，这种耦合器包括：缺陷地结构、微带结构信号层和端口。但在已有技术中，尚未见折型馈线、T型加载电容和“凹”型缺陷地结构(DGS)组合的新型滤波结构。

折型馈线、T型加载电容和“凹”型DGS是一个新型滤波结构，它不仅实现了结构简单，小型化的特点，而且较传统的微带带通滤波器而言，通带与阻带特性更好，其具有更低的插入损耗，还能提高滤波器阻带抑制能力，并克服了表面波和高次谐波分量的干扰。同时还通过在50欧姆微带线上适当的移动折型馈线的位置可以改变S波段低损耗带通滤波器的工作频段。

发明内容

本发明的目的是，为了实现一种结构简单，能产生S波段的带通滤波器，本发明提出一种新型的在50欧姆阻抗匹配的微带传输线上采用一对折型馈线结构，并在此基础上加载了一对T型加载电容，在地平面上采用“凹”型缺陷地结构(DGS)的带通滤波器，所得的滤波器不仅结构简单，易于加工，而且能有效的在通带周围产生2个传输零点，低损耗，同时提高了滤波器阻带抑制能力和克服表面波和高次谐波分量的干扰。

本发明的技术方案是，在滤波器上层50欧姆阻抗匹配的微带传输线上采用一对折型馈线结构并在此基础上加载了一对T型加载电容，并在滤波器地平面上采用“凹”型缺陷地结构(DGS)。

图1所示为T型加载电容的结构图，其结构特点是可以任意选择T型加载电容的尺寸而获得不同的加载电容量。

图2所示是在50欧姆阻抗匹配的微带传输线上的折型馈线结构，并在此基础上加载了一个T型加载电容。图中(3)为T型加载电容，(1)为50欧姆的输入微带传输线，(5)为折型馈线结构，T型加载电容加载于输入微带传输线(1)上。

图3所示为本发明一种基于缺陷地结构的低损耗带通滤波器上层结构图，即在50欧姆阻抗匹配的微带传输线上采用一对折型馈线结构并在此基础上加载了一对T型加载电容；在50欧姆微带上改变其加载位置可以改变滤波器的工作频段。

输入端传输线(1)通过缝隙(10)耦合到输出端传输线(2)；T型加载电容(3)、(4)分别加载在输入端传输线(1)和输出端传输线(2)上；折型馈线(5)与加载了T型加载电容(3)的输入端传输线(1)通过缝隙(8)耦合；折型馈线(6)与加载了T型加载电容(4)的输出端传输线(2)通过缝隙(9)耦合；折型馈线(5)和折型馈线(6)通过缝隙(7)耦合。通过调整输入输出传输线与滤波器之间的耦合缝隙(7)的尺寸大小，可以调节带通滤波器的耦合系数。

图4所示为本发明一种基于缺陷地结构的低损耗带通滤波器采用“凹”型缺陷地结构(DGS)的整体结构图，该缺陷地结构由(11)、(12)、(13)、(14)、(15)、(16)、(17)、(18)构成，缺陷地(11)与(12)之间设有缝隙(20)，缺陷地(18)与(11)和(12)之间设有缝隙(19)。

“凹”型缺陷地结构(DGS)尺寸的变化能影响滤波器的带外抑制能力；“凹”型缺陷地结构平面与滤波器上层结构之间的距离为0.8mm。

本发明与现有技术比较的有益效果是，本发明在不增加电路面积的前提下，采用一种对称的折型馈线结构、T型加载电容和“凹”型DGS不仅简化了加工复杂度、在通带周围产生2个传输零点而且DGS结构提高了滤波器阻带抑制能力——抑制表面波和高次谐波干扰，从而获得了很好的频率的选择性。

本发明的设计紧凑、微小，易于集成，适用于微波通信电路密集的集成电路中使用。

附图说明

图1是T型加载的结构图；