[实用新型]宽阻带带线低通滤波器及介质波导滤波器

说明书

本实用新型公开了一种宽阻带带线低通滤波器，用于介质波导滤波器的谐波抑制。所述宽阻带带线低通滤波器由至少一个介质带状线低通滤波结构上下层叠而成；所述介质带状线低通滤波结构由至少一个椭圆函数低通单元和至少两个阶梯阻抗低通单元构成，各低通单元之间通过高阻传输线耦合；所述介质带状线低通滤波结构包括：由上至下层叠的第一接地金属层、第一介质层、电路层、第二介质层、第二接地金属层。本实用新型还公开了一种介质波导滤波器。本实用新型具有良好的通带特性和近、远端抑制特性，并且具有体积小，重量轻，便于同介质滤波器连接，成本低，便于大量生产的优点。

技术领域

本实用新型涉及一种低通滤波器，尤其涉及一种用于介质波导滤波器的谐波抑制的宽阻带带线低通滤波器。

背景技术

随着通信技术的广泛应用和发展，对无线通信网络容量要求不断提高，越来越多的频谱资源也被规划投入使用。随着频谱的增加及对频谱资源利用率的提高，对频带的划分也越加细致，因此，对系统中的元器件的要求也越来越高。在现代通信系统中，低通滤波器是一个不可或缺的器件，它的主要功能是通过低频率(通带)的有用信号，阻止高频率(阻带)的干扰信号。低通滤波器也经常同带通滤波器级联使用以抑制带通滤波器中的高阶谐波。一般来说，低通滤波器要求有尽量低的通带内的损耗，尽量高的阻带抑制和尽量宽的阻带带宽。

在5G无线通信的应用中，将大量使用MIMO技术，系统中滤波器的数目也将大量提高，因此，对滤波器的小型化提出了更高的要求。随着介质材料的性能和工艺水平的提高，介质波导滤波器成为滤波器小型化技术中一种很有吸引力的方案。介质波导滤波器有着体积小，制作工艺简单，成本低，便于大量生产等优点，成为5G通信中滤波器小型化技术的热点。介质波导滤波器虽有上述优点，然而其缺点也是非常明显：它的高次谐波响应离通带较近，因此大大降低了滤波器的带外抑制性能。为解决这一问题，需要有与介质滤波器相应的谐波抑制低通滤波器解决方案。这种低通滤波器的体积要求大大小于介质滤波器的体积，一般都采用电路板实现。

在用于谐波抑制的低通滤波器领域，已有大量的研究工作和文献报道，绝大部分这方面的工作都是基于微带线电路实现的。然而，基于微带线的低通滤波器并不适合于介质波导滤波器的应用，因为低通电路板的接地层必须同介质滤波器外导体连接，这就使微带电路暴露，受外部环境的影响，也不便于介质滤波器和低通合成后的整体部件的安装使用。因此，对于介质滤波器的应用，带状线低通滤波器是较好的选择，它可将内部电路与外部完全隔离，也使整体部件便于安装；另外，带状线电路的损耗低于微带电路的损耗，有助于改善介质滤波器整体的插入损耗。然而现有带状线低通滤波器普遍存在远端抑制特性差的问题，难以满足5G无线通信的应用要求。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于克服现有技术不足，提供一种用于介质波导滤波器谐波抑制的宽阻带带线低通滤波器，具有良好的通带特性和近、远端抑制特性，并且具有体积小，重量轻，便于同介质滤波器连接，成本低，便于大量生产的优点。

本实用新型具体采用以下技术方案解决上述技术问题：

一种宽阻带带线低通滤波器，用于介质波导滤波器的谐波抑制，所述宽阻带带线低通滤波器由至少一个介质带状线低通滤波结构上下层叠而成；所述介质带状线低通滤波结构由至少一个椭圆函数低通单元和至少两个阶梯阻抗低通单元构成，各低通单元之间通过高阻传输线耦合；所述介质带状线低通滤波结构包括：由上至下层叠的第一接地金属层、第一介质层、电路层、第二介质层、第二接地金属层。

优选地，所述宽阻带带线低通滤波器的两个端口分别设置于该滤波器层结构的顶层和底层，且至少一个端口为垂直于该滤波器层结构的底部凹陷的圆柱状导体结构。

进一步地，所述介质带状线低通滤波结构还包括设置于电路层以外的一组电性连通第一接地金属层和第二接地金属层的金属化过孔，用于抑制高次谐波。