[发明专利]一种S波段的能源-负载耦合T型环带通滤波器

说明书

技术领域

本发明涉及一种滤波器，尤其涉及到一种S波段的能源-负载耦合T型环带通滤波器。

背景技术

电磁辐射能量传输与收集是通过电磁辐射的方式传输能量，接受系统传输的电磁辐射能量，或环境中的电磁辐射能量，并把这种能量转化为一般仪器设备可用的直流能量的过程。这个过程摆脱了传统的有线传输，通过自由空间传输实现。

无线通信系统收发的射频信号是模拟信号，这个射频模拟信号需要进行滤波器滤波，滤波的目的是保证只让频带内的信号通过，抑制频带外的噪声，所以滤波器在信号的发射与接收过程中起着关键的作用，是必不可少的器件，其性能的好坏对系统性能有显著影响。

应用于S波段的带通滤波器制作技术有微带线、共面波导、共面带状线、固态谐振腔等，传统的滤波器尺寸较大，不利于集成，且性能一般，设计调整难度较大，在很多场合使用受限。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了一种尺寸小，结构紧凑，性能好，可靠性高的S波段的能源-负载耦合T型环带通滤波器。

为达到上述目的，本发明采用下述技术方案。

一种S波段的能源-负载耦合T型环带通滤波器，包括输入端阻抗匹配线、两段阶跃阻抗线、两段环状耦合线、输出端阻抗匹配调整线、T型微带线和两段源-负载耦合微带线；

输入端阻抗匹配线的一端为输入端，另一端通过一段阶跃阻抗线与一段环状耦合线的一端连接，该环状耦合线的另一端悬空；该段环状耦合线的悬空端与另一段环状耦合线的悬空端之间有间隔，另一段环状耦合线的另一端通过另一段阶跃阻抗线与输出端阻抗匹配调整线的一端连接，输出端阻抗匹配调整线另一端为输出端，T型微带线与两段环状耦合线耦合；

源-负载耦合微带线为环状线，一段源-负载耦合微带线设置在距离输入端2mm-15mm处，且与输出端阻抗匹配调整线的夹角大于6度，；另一段源-负载耦合微带线设置在距离输出端2mm-15mm处，且与输入端阻抗匹配线的夹角大于6度。

T型结构可以用来抑制带通/带阻滤波器的高次谐波，也可以使滤波器小型化。同时源——负载耦合结构是一种强I/O设计，能够增加滤波器信号的传输路径，增加传输零点，从而提高滤波器的阻带抑制性。

源-负载耦合微带线设置在距离输入端2mm-15mm处，其距离越短中心频率越低，低于2mm或大于15mm基本不改变滤波器特性。源-负载耦合微带线与输出端阻抗匹配调整线的夹角或与输入端阻抗匹配线的夹角如果小于6度则会由于过于接近导致失真，大于6度带宽减小性能降低，所以选择6°。

优选的，所述带通滤波器是在聚四氟乙烯双面覆铜板基片上制作的。

优选的，所述基片厚度为0.813mm，介电常数为2.55，损耗角正切值等于0.001，导带铜箔厚度为0.035mm。

优选的，源-负载耦合微带线是宽度为1mm的环状线，在实际选择过程中，宽度越小性能越好，为了使中心频率为2.45ghz，一段源-负载耦合微带线设置在距离输入端7mm处；另一段源-负载耦合微带线设置在距离输出端7mm处。

优选的，所述T型微带线为环状的T型谐振结构。

优选的，整个结构的输入输出对称，如果不对称性能会下降。

基于上述技术方案，滤波器的T型结构为环状的T型谐振结构，避免在单一方向上有过长的尺寸，这样可以使滤波器更加小型化。同时，在环状耦合拐角加入T型结构，增强滤波器的阻带抑制性；在环状T型谐振器结构的基础上加入源-负载耦合结构，利用强输入-输出耦合设计，增加滤波器信号传输路径，增加传输零点，从而提高滤波器的阻带抑制性。

与现有技术相比，本发明主要有以下显著优点：

1.滤波器尺寸较小，结构紧凑，易于集成；

2.滤波器工作在C波段，中心频率为2.4Ghz，为ISM频段，适用范围广；

3.性能好，带宽较宽，插入损耗低；

4.可靠性高，调节性能方便，通过改变参数能使性能更符合使用者的需求。

附图说明

图1为滤波器的结构图。

图2为滤波器的S参数仿真曲线图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步的描述，但本发明的实施方式并不限于此。

如图1，一种S波段的能源-负载耦合T型环带通滤波器，包括输入端阻抗匹配线1、两段阶跃阻抗线2、两段环状耦合线3、输出端阻抗匹配调整线4、T型微带线5和两段源-负载耦合微带线6；