[实用新型]一种基于电磁混合耦合的微带滤波器

说明书

技术领域

本实用新型涉及微波滤波器，特别涉及一种基于电磁混合耦合的微带滤波器。

背景技术

近年来，无线通信的高速发展、3G技术的普及、4G的到来，都标志着无线技术将迎来一个蓬勃发展的高峰期。同时随着无线电子产品在人民生活中的普及，小型化、成本低已经成为了电子产品的趋势。另一方面，随着电子信息的迅猛发展，日趋紧张的频谱资源更加匮乏，为提高通信容量及降低相邻信道间信号串扰，对滤波器的选择性及集成化等提出了更高的要求。而微带滤波器则满足了这一些要求。

微带滤波器作为微波通信系统中的重要器件，其小型化的结构及高性能的特点推动了它的应用，现已广泛应用于商业和军事领域，如微波滤波器是为移动通信、卫星通信、雷达、电子战争和远距离遥感等。

现有技术中，2009年7月，褚庆昕和王欢申请公开了“可控电磁耦合微带开口环谐振器滤波器”的专利，采用的是微带开口环谐振器，但是电耦合和磁耦合是相互交织，并不是独立的。

2012年5月，华南理工大学的欧阳霄发表了题为“混合电磁耦合滤波器研究”的硕士学位论文，采用了混合电磁耦合开口环滤波器，其中电耦合和磁耦合同样不能独立调节。

因此，人们有需求设计一种新的电耦合磁耦合可控的微带滤波器。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种基于电磁混合耦合的微带滤波器，其具有设计灵活，体积小，成本低，特性好的特点，并且通过引入可控的电耦合和磁耦合，可以灵活控制带宽，能对滤波器带宽进行较大范围调节。

本实用新型的目的通过以下的技术方案实现：

一种基于电磁混合耦合的微带滤波器，包括微带板，还包括设置在微带板上的接地的金属化通孔、第一谐振器、第二谐振器、第三谐振器、输入端口馈线和输出端口馈线，所述第一、第二、第三谐振器的一端与金属化通孔相连，第一谐振器、第三谐振器以第二谐振器为中心线对称设置，输入端口馈线、输出端口馈线分别对称设置在第一谐振器、第三谐振器的外侧。

所述的第一谐振器、第二谐振器、第三谐振器为四分之一波长短路谐振器，输入端口馈线的输入端口和输出端口馈线的输出端口分别位于第一谐振器、第三谐振器靠近开路端的四分之一谐振器长度处。

所述的第二谐振器的开路端由两段传输线并联而成。能够缩短第二谐振器的尺寸。

所述的第一谐振器、第三谐振器的开路端，以及输入端口馈线、输出端口馈线的端口均折叠为L形。能够缩小微带滤波器的体积。

所述的输入端口馈线、输出端口馈线的端口均为50欧姆的匹配阻抗。

所述的微带板为双面覆铜微带板，所述的微带滤波器以印刷电路板的方式制作在微带板的一面，微带板的另一面接地。

所述的金属化通孔通过焊锡与微带板接地的一面连接。

本实用新型与现有技术相比，具有如下优点和有益效果：

1、微带滤波器的外部品质因素可以通过改变输入端口馈线、输出端口馈线的长度，以及馈线与谐振器之间的耦合调节。

2、三个四分之一谐振器共用一个接地通孔(即金属化通孔)，改变通孔大小可以有效地控制磁耦合的强度，进而控制滤波器带宽；第一谐振器与第二谐振器的开路端之间、第三谐振器与第二谐振器的开路端之间存在电耦合，调节它们之间的间隙可以有效控制电耦合。调节磁耦合和电耦合的强度可以灵活地控制滤波器的带宽。

3、本实用新型在谐振器的开路端引入独立可控电耦合，电耦合和磁耦合可以相互抵消，该结构非常适合设计窄带带通滤波器。

4、由于滤波器为微带结构，体积小、重量轻、成本低、适合工业批量生产，所以滤波器具备结构简单、生产成本低的优点。

附图说明

图1为本实用新型所述的一种基于电磁混合耦合的微带滤波器的结构示意图；

图2为图1所述微带滤波器的结构参数标注图；

图3为图1所述微带滤波器在不同通孔直径回波损耗仿真结果图；

图4为图1所述微带滤波器在不同通孔直径下插入损耗仿真结果图；

图5为图1所述微带滤波器在不同耦合间隙下直径回波损耗仿真结果图；

图6为图1所述微带滤波器在不同耦合间隙下插入损耗仿真结果图。

具体实施方式

下面结合实施例及附图对本实用新型作进一步详细的描述，但本实用新型的实施方式不限于此。