[实用新型]一种超宽带微带滤波器

说明书

技术领域

本实用新型属于超宽带通信技术领域，具体涉及一种超宽带微带滤波器。

背景技术

在2002年，美国联邦通信委员会(FCC)将3.1GHz至10.6GHz之间的频段开放为通信领域的应用。因为其高传输速率和低传输损耗等优点，超宽带通信受到了广泛的重视并得到了迅猛的发展。作为超宽带通信系统中的关键器件，超宽带滤波器的性能决定了系统的整体性能。一般而言，在实际应用中要求超宽带滤波器具有较低的通带插损，很好的频率选择特性和平坦的群时延。

经过对相关文献检索发现，2005年Shau-Gang Mao等人在IEEE Transactions on Microwave Theory and Techniques期刊上发表的Modeling of symmetric composite right/left-handed coplanar waveguides with applications to compact bandpass filters一文中提出了一种共面波导形式的带通滤波器，其单元结构形式为共面波导之间嵌入串联交趾电容和并联曲折短路短截线电感，然而该滤波器仅能实现窄带带通。2007年c.li等人在Applied Physics A期刊上发表的Composite right/left-handed coplanar waveguide band-pass filter using capacitively-coupled zeroth-order resonators一文中提出了另外一种共面波导形式的滤波器，其单元结构形式为两段共面波导之间嵌入了一个串联交趾电容和两个并联电感，但是没有设计为超宽带用途。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了克服现有的滤波器不足，提出了一种超宽带微带滤波器。

为了实现上述目的，本实用新型的技术方案是：一种超宽带微带滤波器，包括从上往下依次层叠的第一金属层、介质层和第二金属层，所述第一金属层的金属图案包括左右对称的左部金属图案和右部金属图案，其特征在于，所述左部金属图案或右部金属图案分别包括依次连接的输入输出端口、第一阶跃阻抗短路截线、第二阶跃阻抗短路截线和交趾耦合线节，所述第一阶跃阻抗短路截线、第二阶跃阻抗短路截线和交趾耦合线节构成环状结构作为滤波器的谐振单元，所述交趾耦合线节包括平行耦合的的第一子线节与第二子线节，所述第一子线节与第二阶跃阻抗短路截线的末端连接，所述第二子线节与第一阶跃阻抗短路截线的始端连接，所述第一阶跃阻抗短路截线和第二阶跃阻抗短路截线的交汇连接处还设置有一贯穿第一金属层和介质层并和第二金属层形成通路的金属化过孔；所述左部金属图案和右部金属图案的第二阶跃阻抗短路截线交汇连接在一起。

上述第一阶跃阻抗短路截线的始端还包括一与第二子线节平行的用于调节回波损耗的匹配枝节。

本实用新型的有益效果是：与现有的滤波器相比，本实用新型的滤波器的结构形成的谐振单元是一个具有7个模式的谐振单元，可以通过调整相应的结构参数例如四个阶跃阻抗短路截线，改变其电长度或者阻抗比来调整谐振器结构的谐振频率，从而调整滤波器的带宽，可以实现3.4GHz～10.7GHz的超宽带带通。进一步的，本实用新型具有回波损耗较低、谐波抑制较好等优点。

附图说明

图1是本实用新型用于加工微带滤波器的复合材料层。

图2是本实用新型的微带滤波器的平面结构示意图。

图3是本实用新型的微带滤波器具有明确分区的平面结构示意图。

图4是本实用新型所应用的复合左右手传输线结构示意图。

图5是本实用新型所应用的复合左右手传输线结构某一单元的结构示意图。

图6是图5的等效电路

图7a是图6的奇模等效电路。

图7b为图6的偶模等效电路。

图8为本实用新型的散射参数S₂₁曲线图。

图9为本实用新型的频率特性曲线图。

图10为本实用新型的群时延特性曲线图。

附图标记说明：第一金属层1、输入输出端口11、第一阶跃阻抗短路截线12、第二阶跃阻抗短路截线13、交趾耦合线节14、第一子线节141、第二子线节142、匹配枝节15、金属化过孔16、介质层2、第二金属层3。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型做进一步的说明。