[发明专利]具有小型化双模带通滤波器及其组成的多阶带通滤波器

说明书

本发明涉及一种具有小型化双模带通滤波器及其组成的多阶带通滤波器，该滤波器是一种小型化的并且可大大提高选频性能的微带双模带通滤波器，该滤波器包括介质层，附着在所述介质层一侧的信号金属层，和附着在所述介质层另一侧的金属地层，所述信号金属层包括微波传输支路，用于构建双模谐振单元(1)、50欧姆输入输出馈线、耦合臂；其中，50欧姆输入输出馈线包括输入馈线(2)和输出馈线(3)，耦合臂包括输入耦合臂(4)和输出耦合臂(5)；其中谐振单元依据实际带宽以及插损需求进行确定数量，每个谐振单元由开环矩形微带单元(11)。

技术领域

本发明涉及电子元器件技术领域，特别是涉及一种具有小型化双模带通滤波器及其组成的多阶带通滤波器。可用于无线通信系统等领域。

背景技术

最近几十年里，尤其是近几年，随着无线通信技术的愈加广泛的应用，使得射频微波电路得到了长足的发展与广泛的应用。

而在无线通信系统与雷达系统中，尤其是卫星通信系统中，对通道的选择性具有很高的要求，而这就需要射频微波滤波器来实现。滤波器的作用就是滤波选频，滤除无用的频率信号，选择有用的频率信号以及分离各种不同的频率信号。

微带结构的滤波器因为容易进行设计，容易集成等优点，使得其在通信电子系统中得到了及其广泛的应用，伴随着集成电路技术的更新换代，收发信机单元的体积正日益减小，在这种发展趋势的整体要求下，滤波器的小型化研究越来越成为科研单位和产业厂商的研究热点。但是普通的微带结构滤波器体积较大，不能满足目前各种小型化的通信系统对于射频滤波器的要求。

在射频与微波应用领域，分布式传输线结构通常具有多个谐振模式，表现出多模谐振特性，这种特性能够应用于射频微波滤波器等电路的设计与实现。其中双模滤波器是由于其谐振器的双模谐振效应，一个谐振器可以等效为两个调谐电路，利用这两个模式构建二阶滤波器。通过应用双模谐振器，实现相同阶数滤波器所需的谐振器数目较普通单模谐振器减半，从而实现小型化的目的。双模结构的微带滤波器具有体积小、重量轻和成本低的有点，受到了普遍的关注和重视，广泛应用在收发机系统中。但一般的双模微带滤波器具有相对较大的带内插损和微带结构滤波器所固有的谐振频率的特点，这在一定程度上限制了双模微带滤波器在无线通信中的应用。

本发明采用了一种新的微带带通滤波器结构。该结构很好的解决了传统双模滤波器损耗较大的问题，同时在一般双模微带滤波器体积小的优点上，进一步减小了滤波器的面积，而且具有灵活的设计手段，在给定带宽要求的前提下，可以使用级联的方式实现较大的带宽。这种滤波器有希望在多种微波系统中得到应有的应用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种具有小型化双模带通滤波器及其组成的多阶带通滤波器，以解决目前技术中对小型化，插损大等问题。

基于此，有必要针对上述问题，提供一种结构简单的具有紧凑的带通滤波器。

一种具有小型化双模带通滤波器及其组成的多阶带通滤波器，包括介质层，附着在所述介质层一侧的信号金属层，和附着在所述介质层另一侧的金属地层，其特征在于，所述信号金属层包括：

50欧姆输入输出馈线，用于进行将射频微波信号的输入以及输出；

耦合臂，通过磁耦合使得输入和输出信号能够正常的通过谐振单元；

一个或多个双模谐振单元，用于构建双模谐振；其中双模谐振单元由以下几个部分构成：

所述双模谐振单元包含一个以开环矩形微带线构成的主体单元，开环的大小和阻抗决定了双模谐振点频率之间的间隔；

所述双模谐振单元在矩形开环微带电路中存在垂直于开环侧对边，并位于对边中线的一段矩形微带线，该微带线相当于引入一个等效电感，其特征阻抗满足欧姆，且电长度需要根据实际设计需求微调。其中FBW为相对带宽。