[发明专利]小型化T型双模谐振器

说明书

本发明公开的一种小型化T型双模谐振器，结构紧凑，体积小，回波损耗低。本发明通过下述技术方案实现：在微带层上设有沿介质层基板长度方向扩展的条状微带传输线，与所述条状微带传输线垂直的反L形枝节微带传输线，插入所述反L形枝节微带传输线形成Z形阶梯间隙槽的Γ形枝节微带传输线，Γ形枝节微带传输线与L形枝节微带传输线耦合后，在条状微带传输线上构成T型枝节，其中Γ形枝节微带传输线顶端，通过馈电柱微带板连接底层金属板构成短路T枝节，所述的反L形枝节微带传输线通过Z形阶梯间隙槽与所述Γ形枝节微带传输线耦合等效为T型枝节的耦合串联电容；进而构成了Γ形枝节微带传输线与反L形枝节微带传输线耦合的双模谐振器。

技术领域

本发明属于微波/毫米波领域，具体涉及一种谐振器，主要应用于滤波器设计的小型化T型双模谐振器。

背景技术

在滤波器的设计中，双（多）模谐振器可用作双（多）模调谐电路，可使谐振器数目减少，传输零点增加。微波双通带滤波器是通信系统中的关键组件，其性能的优劣直接影响到整个通信系统的各项指标的好坏。滤波器按传输线形式主要分为：微带型，波导型和同轴型三种。三种结构的滤波器的基本构成相似，都是由传输线主线和连接在传输线主线的若干个谐振器构成。微带型属于平面传输线结构类型，可以灵活地形成电路，同时具有体积小、重量轻、方便与固态电路集成的优点。微带型多模滤波器结构一般由一个多模谐振器和输入输出传输线构成。这类滤波器具有紧凑的结构和良好的通带特性，但阻带特性往往较差。根据近几年来出版的文献，基于双模谐振器的奇偶模谐振频率分别形成一个通带设计的双通带滤波器，两个通带中心频率独立可控，但通带带宽由同一个变量控制，并且尺寸较大。与此类似，通过在宽带带通滤波器的通带内放置多个传输零点来实现双通带滤波器，可以很方便的根据耦合矩阵进行设计，但是这种方法结构尺寸大，插入损耗也较大，并且如果两个通带频率相差较大，就需要进行超宽带滤波器的设计，给设计过程带来难度。

现有技术，在三模谐振器中央并联加载一个 T 型枝节，改善了滤波器的阻带特性。加载 T 形枝节的滤波器结构在谐振器上并联枝节，会增加谐振器的谐振模式。随着并联枝节的尺寸变大，会将高次模下调至通带内。经过仿真发现，T 型枝节在通带两边产生的一对零点，由于 T 型枝节而下调的两个偶次谐振模式，会共同使滤波器呈现出近似于椭圆函数的频率响应，这样的频率响应的过渡带十分陡峭。拥有上述的频率响应特性的滤波器显示了在弱耦合情况下，T 型枝节的尺寸变化，对于传输零点和谐振器谐振频率的影响。

谐振器主要起频率控制的作用，所有电子产品涉及频率的发射和接收都需要谐振器。在不改变谐振器外部结构的情况下，在谐振器内部加载开路枝节作为容性负载，使滤波器产生传输零点，提高了滤波器的阻带特性，有利于滤波器的小型化。传统混合耦合带通滤波器，通常由结构对称的阶梯阻抗谐振器构成。由于微波电路的频率响应特性，造成滤波器通带衰减边缘不陡峭，带外抑制能力差。另外阶梯阻抗谐振器阶跃处的不连续性，使由高次杂散频率产生的通带内插入损耗较大，且高次杂散频率和基本谐振频率间存在的倍数关系，使带通滤波器的其他通带设计不灵活口。随着通信系统集成度、多频段工作要求的提高，射频器件在小型化、多模工作的需求日益强烈，因此小型化、多模谐振器成为微波毫米波领域研究热点之一。传统的T型谐振器是利用主传输线加四分之一波长终端开路或短路线构成带阻或带通特性，该谐振器因其结构简单，易于调节的优势而被广泛应用，然而因其尺寸过大、可调参数较少，谐振通带单一，不利于多频带、小型化系统集成，所以小型化、多模谐振器成为研究的热点。

发明内容

为解决传统混合耦合带通滤波器带外抑制能力差、尺寸大等问题，本发明针对上述技术存在的问题和不足之处，提出了一种结构紧凑，体积小，回波损耗低，有较宽的上频带阻带效果的小型化T型双模谐振器，以克服传统双模谐振器尺寸过大及带外抑制能力差的问题。