[实用新型]一种支节加载结构的微波双模双带通滤波器

说明书

技术领域：

本发明涉及一种支节加载结构的双模双带通滤波器，属微波滤波器件技术领域，可应用于通信、雷达、遥感等微波电子系统中。 

背景技术：

作为射频通信前端的关键器件，微波滤波器的特性对整个通信系统性能影响非常大。无线通信需要采用体积小，多频带，高性能的微波滤波器。为了实现体积小的微波滤波器，可以采用双模滤波器，阶梯阻抗谐振器(SIR)和慢波结构滤波器等。分别设计多个滤波器组合可获得多频特性，并且滤波器的通带带宽可单独控制。但在带宽可控的同时，一方面滤波器的体积增大，另一方面滤波器的整体损耗也增加。为了使滤波器的特性提高的同时又不增加滤波器的体积，一个滤波器产生两个通带是一个很好的选择。通过在U形均匀阻抗谐振器(UIR)上加载不同的支节，形成两个双模结构，各自产生一个通带。适当的支节线的长度使双模谐振器产生两个传输极点，两个谐振器在通带间各产生一个传输零点，从而提高了滤波器的隔离度。该方法在不增加滤波器个数的前提下，实现了双通带特性。滤波器的带宽可单独调整，体积小，选择性提高。 

实用新型内容：

本实用新型的目的是，为了采用一种较为简单的方法来实现高性能的微波滤波器，通过引入支节线加载的双模谐振器，并采用新的输入输出方式，在滤波器的通带间和通带外产生多个传输零点，来达到带宽可单独控制的高性能双通带微波滤波器的目的。 

本发明的技术方案是，所述的支节加载结构的双模谐振器可在两个通带边缘各产生一个传输零点，平行的微带型输入/输出结构可以在通带的另外两个边 缘产生两个传输零点。 

本发明所述的微波滤波器由平行的微带型输入/输出结构和不同的支节线加载U型UIR的两个双模谐振器构成；其中一个双模谐振器产生第一个通带，谐波频率在两倍的基频外，可以在基频和谐波间再加入一个通带；另一个双模谐振器在适当的频率范围内产生第二个通带，从而获得双频带通滤波器。 

信号由输入端口1输入，分别传输到微带线2和7上，经过这两条路径后由输出端口6输出。上半部分的路径产生第二个通带，由微带线2通过槽3耦合到由均匀支节加载U型UIR构成的双模谐振器A，后由该谐振器通过槽4，耦合到微带线5，最后由端口6输出。第一个通带由下半部分的路径产生，由微带线7通过槽8耦合到由阶梯阻抗支节加载U型UIR构成的双模谐振器B，后由该谐振器通过槽9，耦合到微带线10，最后由端口6输出。适当的控制输入端口1和输出端口6连接的微带线的抽头位置，会在通带外产生两个传输零点，使通带边缘陡峭，改善了滤波器的阻带特性。位于上半部分的双模谐振器A两模式之间的耦合可以通过改变谐振器的支节的长度来控制，从而控制第二个通带的带宽。选取较长的支节线长度可以在通带的左侧产生一个传输零点。而下半部分的双模谐振器B两模式间的耦合可通过改变阶梯阻抗支节的长度和宽度来控制，从而控制第一个通带的带宽。选取较短的支节线长度可以在通带的右侧产生一个传输零点。槽3，4和槽8，9的宽度可以改变输入和输出的外部品质因数，使之达到设计要求。这种新型支节加载的双模结构的双通带滤波器，可以单独控制两个通带的带宽，与传统的两个滤波器组合实现相同的特性相比，滤波器的体积减小达到1/2以上。 

所述的支节加载的谐振器的双模特性通过改变支节线的长度的方法获得。输入/输出耦合微带线与双模谐振器的两个边的间隙可以调整，耦合微带线的宽 度可进一步减小，谐振器可沿耦合微带线的纵向调整位置，外部耦合变化范围大。与以往的谐振器不同，支节线的长度可以方便控制带宽和传输零点的位置，从而提高滤波器的带内外特性。 

本实用新型与现有技术比较的有益效果是，本实用新型通过采用加载支节结构的双模谐振器形成双通带滤波器，可单独控制通带的带宽和两个传输零点的位置，相对于产生相同特性的两个滤波器，体积可以减小1/2；同时，取适当的耦合微带线的长度和宽度，槽3，4和槽8，9的宽度，谐振器A和B沿耦合微带线的纵向的分布位置，能满足滤波器所需的外部品质因素，并在滤波器的通带边缘产生传输零点，使滤波器的通带和阻带特性得到改善。 

本实用新型适用于射频微波通信、雷达、遥感等领域。 

附图说明：

该图是支节加载结构的微波双模双带通滤波器的结构图。 

图中：1、6分别是特性阻抗为50欧姆的输入输出端口，2、5、7和10分别是输入输出耦合微带线，3、4、8和9分别是耦合微带线与谐振器之间的槽，A和B分别是两个支节加载的双模谐振器。具体实施方式： 

本实用新型具体实施方式如图1所示，图1是一个支节加载结构的微波双模双带通滤波器，它在介质板上制作而成。 

本实施例的微波双带通滤波器，其中一路信号由输入端口1输入，由微带线2通过槽3耦合到由均匀支节加载U型UIR构成的双模谐振器A，后由该谐 振器通过槽4，耦合到微带线5，最后由端口6输出。另一路信号由微带线7通过槽8耦合到由阶梯阻抗支节加载U型UIR构成的双模谐振器B，后由该谐振器通过槽9，耦合到微带线10，最后由端口6输出。槽3，4，8，9和微带线2，5，7，10的宽度，可以改变输入和输出的外部品质因数，使之达到设计要求。支节加载的双模谐振器的两模式之间的耦合可以通过改变支节线的长度来控制，从而控制通带的带宽。由于两个通带单独设计，带宽可分别调整。改变支节线的长度可以控制传输零点的位置，取适当的谐振器A和B的支节线的长度，使两个传输零点分别产生在一个通带的左侧和一个通带右侧。相对于两个滤波器组合实现相同的特性来说，它的体积减小达到1/2以上。调整端口1和6连接的微带线的抽头位置，可控制滤波器另外两个传输零点的位置，使它们处于通带边缘。输入/输出耦合线平行，它们与两个谐振器耦合，有利于实现所需要的强耦合和陡峭的沿衰减；同时，输入和输出处于水平对称位置，便于和其它微波电路互连。设计的滤波器中心频率在2.4和3.5GHz处，由于通带间产生两个传输零点，两通带间的阻带近-15dB。