[发明专利]一种微带结构

说明书

本发明涉及用于微波传输的微带结构。本发明公开了一种微带结构，可以解决现有技术滤波器尺寸大、衰减大的问题。本发明的微带结构，由正交右旋微带线和正交左旋微带线交替排列构成，其间通过缝隙耦合传递信号；所述正交右旋微带线由两条微带线正交构成，交点位于两条微带线的中心，所述两条微带线端部逆时针方向折弯90°；所述正交左旋微带线由两条微带线正交构成，交点位于两条微带线的中心，所述两条微带线端部顺时针方向折弯90°。本发明由于采用正交结构和弯折技术，构成的滤波器比梳状滤波器的尺寸更小，性能更好。作为谐振单元，布局灵活，使滤波器的阻带衰减更大，滤波器性能得到提升。由于谐振单元的对称性，短路点的设置可以根据需要选择。

技术领域

本发明涉及微波技术领域，具体涉及用于微波传输的微带结构，特别是用于构成滤波器或选频器等功能部件的微带结构。

背景技术

微带系统是一种常见的微波功能系统，其结构包含顶层的信号层11，中间层介质基板10和底层接地面12，如图1所示，有些微波功能系统也可以省略底层接地面12。信号层11和接地面12通常由金属材料构成，可以是金属箔或者金属涂覆层，信号层也称为微带线。根据不同的电路功能，微带线形状各有不同，最常见的是矩形条(也称为矩形条微带线)，如各种传输线、开路线、短路线、λ/4开路线、λ/2短路线等等。这些微带线可以构成谐振单元、耦合器、滤波器等微波功能部件。由于微带线的几何尺寸不同，其分布参数各异。微带线长度h决定了微带线的谐振频率，微带线宽度w决定了微带线的阻抗。在特定的应用场合，较细的矩形条微带线主要呈现电感特性，称为电感微带线；较宽的矩形条微带线主要呈现电容特性，称为电容微带线。利用微带线的这种分布参数特性，可以构成各种微波功率部件，图2所示的四阶梳状滤波器就是一种应用非常广泛的微带滤波器，其结构包括基板10、接地面12(图2中不可见)、微带线111。接地面12分布于基板10背面，微带接地线110和微带线111分布于基板10正面，微带接地线110可以与接地面12连接(有些微带滤波器也可以省略微带接地线110)。这种滤波器工作频率为f，波长为λ，左右两端为输入端112和输出端113，中间为微带线构成的4个谐振单元，当微带线111一端接地(短路)，一端开路时，微带线长度h＝λ/4时可以实现谐振。此谐振单元等效为LC并联电路，谐振单元间的缝隙13等效为耦合电容Ct，微带线111彼此间通过电磁耦合传递信号，等效电路如图3所示，共用四个LC并联支路。图3中耦合电容Ct、谐振电容Co和谐振电感Lo与微带线结构和尺寸相关。

由图2和图3可见，由于微带线分布的对称性，电路图也具有对称性。当信号频率等于工作频率时，电路谐振，各支路电抗很大，信号大部分通过主路从输入端112到输出端113输出；反之，当信号偏离工作频率时，由于LC并联电路不谐振，各支路电抗较小，信号大部分通过LC并联支路衰减，少部分信号从主路输出。这就是滤波器的工作原理。

如果微带线111不接地，微带线长度要达到λ/2，才能够实现谐振。可以看出，微带线接地有利于结构的小型化。

这种梳状线微带滤波器结构简单，易于实现，但滤波器尺寸较大，且拓扑结构单一，只能用于直线型输入输出结构。

现有技术这种梳状微带滤波器往往不能满足设计要求，若要增加滤波器阶数，滤波器尺寸增加很多，同时又会使有用信号衰减变大。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种微带结构，可以构成滤波器等微波功能部件，可以解决现有技术滤波器尺寸大、衰减大的问题。

为了实现上述目的，根据本发明具体实施方式的一个方面，提供了一种微带结构，由正交右旋微带线和正交左旋微带线交替排列构成，其间通过缝隙耦合传递信号；

所述正交右旋微带线由两条微带线正交构成，交点位于两条微带线的中心，所述两条微带线端部逆时针方向折弯90°；

所述正交左旋微带线由两条微带线正交构成，交点位于两条微带线的中心，所述两条微带线端部顺时针方向折弯90°；