專利名稱:一種采用頻率選擇性耦合來抑制基波的毫米波濾波器的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開一種采用頻率選擇性耦合來抑制基波的毫米波濾波器，包括上層微帶結(jié)構(gòu)，中間層介質(zhì)基板和下層接地金屬板。濾波器由兩個諧振器和兩條饋電線組成，兩個諧振器左右對稱，并且饋電線也呈左右對稱結(jié)構(gòu)。每個諧振器包括一條兩端開路的主傳輸微帶線、一條加載在半波長主傳輸線中點(diǎn)的開路枝節(jié)線。這條中心加載諧振器有兩個諧振模式或者說諧振路徑，其中基波的諧振路徑是較長半波長諧振通路，由于引入了對稱式的饋電方式，產(chǎn)生了選擇性電磁耦合，從而抑制了基波的通帶，而只保留了高通帶。本實(shí)用新型具有在30G頻段容易加工制造，阻帶寬，通帶選擇性好，不附帶多余電路的特點(diǎn)。
【專利說明】-種采用頻率選擇性閒合來抑制基波的毫米波濾波器

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型涉及一種毫米波帶通濾波器，特別是涉及一種抑制基波的，尺寸較大 的，可用PCB制版技術(shù)實(shí)現(xiàn)的采用頻率選擇性禪合來抑制基波的毫米波濾波器。

【背景技術(shù)】
[0002] 隨著毫米波工程的發(fā)展，毫米波的應(yīng)用正在向著更高頻段發(fā)展，同時也遇到了新 的問題，如更高的頻率意味著更小的電路尺寸，使得電路加工難度大，制造成本高。因此對 成本較低的，尺寸較大的，易于加工的毫米波濾波器有著較為迫切的需求。
[0003] 目前許多研究者已經(jīng)將許多種技術(shù)用于毫米波帶通濾波器的設(shè)計(jì)，其中有 幾種典型的方法。第一種方法是采用具有多層結(jié)構(gòu)和高制造精度的低溫共燒陶瓷技 術(shù)（LTCC)設(shè)計(jì)毫米波帶通濾波器，如S. W. Wong, Z. N. Chen, and Q. X. Chu, (2012), 'Microstrip-line millimeter-wave bandpass filter using interdigital coupled-line',公7ectn9/7 Ze 化，48, pp. 224-225.。第二種方法是采用 COMS (bu 化 complementary metal oxide semiconductor)設(shè)計(jì)毫米波帶通濾波器，如使用慢波結(jié) 構(gòu)的 B. Yang, E. Skafidas, and R. J. Evans, (2012), Slow-wave slot microstrip transmission line and bandpass filter for compact millimeter-wave integrated circuits on bulk complementary metal oxide semiconductor'，lET Mi crow. Antennas 化(9/73貧?，6，pp. 1548-1555?和比-R. Lin, C. -Y. Hsu,比-R. Qiuang，and C. -Y. Chen, (2012)， 'A 77-GHz miniaturized slow-wave SI民 bandpass filter fabricated using 0. 18-um standard CMOS technology'， Microwave Opt Tech打ol Lett.，54， pp. 1063 - 1066。W及使用階躍阻抗諧振器的 S. -C. Chang, Y. -M. Chen，S. -F. Chang, Y. -H. Jeng, C. -L Wei, C. -H. Huang, and C. -P. Jeng, (2010)，'Compact millimeter-wave CMOS bandpass filters using grounded pedestal stepped-impedance technique'，姑'做 fra打6* i/Zcror 巧TfecA，58，pp. 3850-3858。第S種方法是 采用介質(zhì)集成波導(dǎo)技術(shù)（SIW)、集成無源器件技術(shù)（IPD)設(shè)計(jì)毫米波帶通濾波器，如C. Y. Hsiao, S. S.比 Hsu, and D. C. Chang, (2011)，'A compact V-band bandpass filter in IPD technology'， IEEE Microw Wireless Co描pern. Lett.，21， pp. 531-533. 及X. P. Chen, and K. Wu, (2012) ^Self-packaged millimeter-wave substrate integrated waveguide filter with asymmetric frequency response'， IEEE Trans Compon Package ife打u估TfecA.，2，pp. 775-782。本實(shí)用新型采用的PCB制版技術(shù)可實(shí)現(xiàn)的平面微帶線 結(jié)構(gòu)。
[0004] 現(xiàn)階段，毫米波帶通濾波器已經(jīng)引起了很多的關(guān)法。如J. -H. Lee, S. Pinel, J. Laskar, and M. M. Tentzeris, (2007)， 'Design and development of advanced cavity-based dual-mode filters using low-temperature co-fired ceramic technology for V-band gigabit wireless systems'， IEEE Trans Mi crow Theory TfecA.，55，pp. 1869-1879。但它采用了LTCC技術(shù)，加工難度較大，制作成本較高，為了解 決該個問題，本實(shí)用新型提供新的實(shí)現(xiàn)大尺寸的抑制基波的毫米波帶通濾波器。 實(shí)用新型內(nèi)容
[0005] 本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)存在的上述不足，提供一種采用頻率選擇性 禪合來抑制基波的毫米波帶通濾波器。
[0006] 為實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型目的，本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案如下：
[0007] -種采用頻率選擇性禪合來抑制基波的毫米波濾波器，包括上層微帶結(jié)構(gòu)、中間 層介質(zhì)基板和下層接地金屬板；上層微帶結(jié)構(gòu)附著在中間層介質(zhì)基板上表面，下層接地金 屬板附著在中間層介質(zhì)基板下表面；上層微帶結(jié)構(gòu)包括兩條饋電線和兩個諧振器；兩個諧 振器呈中軸對稱，并且結(jié)構(gòu)相同，諧振器工作在低通帶時等效為半波長諧振器，工作在高通 帶時也等效為半波長諧振器，但是兩條諧振路徑是不同的，所述濾波器的其中一條饋電線 在輸入端口處分成兩路，分別對稱地沿著中也加載諧振器的外邊緣進(jìn)行禪合饋電，另外一 條饋電線在輸出端口處分成兩路，分別對稱地沿著另一個中也加載諧振器進(jìn)行禪合饋電。
[0008] 上述采用頻率選擇性禪合來抑制基波的毫米波濾波器，諧振器包括一個半波長主 傳輸微帶線和一個加載在該諧振器中也的開路枝節(jié)線，其中半波長主傳輸微帶線部分由第 四微帶線、第五微帶線、第六微帶線、第八微帶線和第九微帶線依次連接而成，第四微帶線 的一端和第九微帶線的一端都開路，另一端分別與微帶線的兩端相連，加載在第六微帶線 中也的開路枝節(jié)線是第走微帶線，它一端連接在半波長主傳輸微帶線的中間，另一端開路。 諧振器工作在低通帶的時候諧振路徑是第四微帶線、第五微帶線、第六微帶線、第八微帶 線、第九微帶線所組成的對應(yīng)低通帶的半波長路徑，工作在高通帶的時候諧振路徑是第四 微帶線、第五微帶線、第六微帶線的一半和第走微帶線所組成的對應(yīng)高頻率的半波長路徑。
[0009] 上述采用頻率選擇性禪合來抑制基波的毫米波濾波器，每個諧振器的半波長主傳 輸微帶線的長度Z的電長度基波諧振頻率對應(yīng)的波長的一半；與為所述雙帶通濾 波器的高諧振頻率《對應(yīng)的波長^的一半，A為第走微帶線的長度；半波長主傳輸微帶線 長度公^第四微帶線、第五微帶線、第六微帶線、第八微帶線和第九微帶線的長度之和。
[0010] 上述采用頻率選擇性禪合來抑制基波的毫米波濾波器，諧振器的半波長主傳輸微 帶線部分由第四微帶線、第五微帶線、第六微帶線、第八微帶線和第九微帶線依次連接而 成，兩個諧振器關(guān)于中軸對稱，呈兩個背靠背的E型結(jié)構(gòu)。
[0011] 上述采用頻率選擇性禪合來抑制基波的毫米波濾波器，所述其中一條饋電線由第 一微帶線、第二微帶線、第H微帶線、第十九微帶線組成，第一微帶線一端開路，另一端與第 二微帶線一端相連，第二微帶線另一端與第H微帶線一端相連，第H微帶線另一端開路，第 十九微帶線一端開路，另一端垂直搭接在第二微帶線的中也；另一條饋電線由第十微帶線、 第^^一微帶線、第十二微帶線、第二十微帶線組成，第十微帶線一端開路，另一端與第^^一 微帶線一端相連，第十一微帶線另一端與第十二微帶線一端相連，第十二微帶線另一端開 路，第二十微帶線一端開路，另一端垂直搭接在第十一微帶線上的中也；接在輸入端口之后 的饋電線分成兩路，其中一路包括第一微帶線和第二微帶線的一半；另一路包括第H微帶 線和第二微帶線的另一半；其中第一微帶線與半波長主傳輸微帶線的第八微帶線之間有 0. 1 + 0.05 mm的間隙來實(shí)現(xiàn)平行禪合；第H微帶線與半波長主傳輸微帶線的第五微帶線之 間有0. 1 + 0. 05 mm的間隙來實(shí)現(xiàn)平行禪合；第二微帶線和第四微帶線W及第九微帶線之 間有0. 1 + 0. 05 mm的間隙來實(shí)現(xiàn)平行禪合。
[0012] 上述采用頻率選擇性禪合來抑制基波的毫米波濾波器，所述接在輸出端口之前的 饋電線分成兩路，一路包括第十微帶線和第十一微帶線的一半；另一路包括第十二微帶線 與第十一微帶線的另一半。
[0013] 上述采用頻率選擇性禪合來抑制基波的毫米波濾波器，所述濾波器的通帶固定在 30GHz，在很寬一段頻帶范圍內(nèi)都有很好的抑制水平；第一微帶線的長度為1. 1 + 0. 02mm， 寬度為0.2 + 0. 02mm，第二微帶線的長度為4. 2 + 0. 02mm，寬度為0.2 + 0. 02mm，第H微 帶線的長度為1. 1 + 0. 02mm，寬度為0. 2 + 0. 02mm，第十九微帶線接輸入端口，其特性阻抗 為500,長度為1.3 + 0. 02mm，寬度為0.8 + 0. 03mm，第四微帶線的長度為1.2 + 0. 04mm， 寬度為0. 2 + 0. 02mm，第五微帶線的長度為0. 8 + 0. 01mm，寬度為0. 2 + 0. 02mm，第六微帶 線的長度為3. 6 + 0. 01mm，寬度為0. 2 + 0. 02mm，第走微帶線的長度為0. 6 + 0. 05mm，寬度 為0. 2 + 0. 02mm，第八微帶線的長度為0. 8 + 0. 01mm，寬度為0. 2 + 0. 02mm，第九微帶線的 長度為1.2 + 0. 04mm，寬度為0.2 + 0. 02mm，第十微帶線的長度為1. 1 + 0. 02mm，寬度為 0. 2 + 0. 02mm，第^^一微帶線的長度為4. 2 + 0. 02mm，寬度為0. 2 + 0. 02mm，第十二微帶線的 長度為1. 1 ±0. 02mm，寬度為0. 2 + 0. 02mm，第二十微帶線接輸出端口，其特性阻抗為50 Q， 長度為1. 3 + 0. 02mm，寬度為0. 8 + 0. 03mm，第一微帶線和第八微帶線的間距為0. 1+0. 05mm 第H微帶線和第五微帶線的間距為0. 1 + 0. 05mm，第二微帶線和第四微帶線W及第九微帶 線之間的間距為0. 1 + 0.05 mm。
[0014] 相對于現(xiàn)有技術(shù)，本實(shí)用新型具有如下優(yōu)點(diǎn)：
[0015] (1)采用半波長主傳輸微帶線兩端開路，中也加載開路枝節(jié)線，使用兩個諧振器， 實(shí)現(xiàn)雙模諧振的功能。
[0016] (2)由于采用雙模諧振器，采用選擇性禪合，抑制了基波諧振頻率，所W濾波器在 工作頻率上算是大尺寸，便于加工。整個電路大小為0.371g'0.581g，Ig是低頻對應(yīng)的波 長。
[0017] (3)采用選擇性禪合的方式抑制基波，阻帶范圍很寬，在饋電線和諧振器之間的沒 有引入附加電路，結(jié)構(gòu)簡單。

【附圖說明】

[0018] 圖1是采用頻率選擇性禪合來抑制基波的毫米波濾波器結(jié)構(gòu)圖。
[0019] 圖2a是選擇性禪合抑制基波的電磁禪合結(jié)構(gòu)的微帶線禪合區(qū)域示意圖，
[0020] 圖化是饋電線上的奇偶模電壓示意圖；
[0021] 圖2c為諧振器部分禪合區(qū)域內(nèi)的奇偶模電壓示意圖。
[0022] 圖3是采用頻率選擇性禪合來抑制基波的毫米波濾波器示意圖。
[0023] 圖4是饋電端口不對稱的仿真結(jié)果圖，基波沒有得到抑制。
[0024] 圖5是仿真和測試的濾波器的插入損耗圖。
[0025] 圖6是仿真和測試的濾波器的回波損耗圖。
[0026] 圖7是局部的低通帶的仿真和測試的濾波器的插入損耗圖。
[0027] 圖8是局部的低通帶的仿真和測試的濾波器的回波損耗圖。

【具體實(shí)施方式】
[0028] 下面結(jié)合附圖對本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的說明，但本實(shí)用新型要求保護(hù)的范圍 并不局限于下例表述的范圍。
[0029] 如圖1所示，采用頻率選擇性禪合來抑制基波的毫米波濾波器(使用PCB制版該 種簡單低成本的工藝實(shí)現(xiàn))，包括上層微帶結(jié)構(gòu)、中間層介質(zhì)基板和下層接地金屬板；上層 微帶結(jié)構(gòu)附著在中間層介質(zhì)基板上表面，下層接地金屬板附著在中間層介質(zhì)基板下表面； 其特征在于；上層微帶結(jié)構(gòu)包括兩條饋電線和兩個諧振器；兩個諧振器呈中軸對稱，并且 結(jié)構(gòu)相同，諧振器工作在低通帶時等效為半波長諧振器，工作在高通帶時也等效為半波長 諧振器，但是兩條諧振路徑是不同的；所述濾波器的其中一條饋電線在輸入端口處分成兩 路，分別對稱地沿著中也加載諧振器的外邊緣進(jìn)行禪合饋電；另外一條饋電線在輸出端口 處分成兩路，分別對稱地沿著另一個中也加載諧振器進(jìn)行禪合饋電。
[0030] 上述采用頻率選擇性禪合來抑制基波的毫米波濾波器，諧振器包括一個半波長主 傳輸微帶線和一個加載在該諧振器中也的開路枝節(jié)線。其中半波長主傳輸微帶線部分由第 四微帶線、第五微帶線、第六微帶線、第八微帶線和第九微帶線依次連接而成，第四微帶線 的一端和第九微帶線的一端都開路，另一端分別與微帶線的兩端相連；加載在第六微帶線 中也的開路枝節(jié)線是第走微帶線，它一端連接在半波長主傳輸微帶線的中間，另一端開路。
[0031] 上述采用頻率選擇性禪合來抑制基波的毫米波濾波器，由奇偶模分析可知，在奇 模時，半波長主傳輸微帶線中間相當(dāng)于接地，對應(yīng)于低通帶，而且是半波長諧振器；即諧振 器的半波長主傳輸微帶線的長度幻才應(yīng)的電長度為所述毫米波帶通濾波器的低諧振頻率 對應(yīng)的波長的一半；在偶模時，半波長主傳輸微帶線中間開路，半波長主傳輸微帶線的一半 連接在第走微帶線7,其諧振時，對應(yīng)于高通帶，而且是半波長諧振器。即1/2Z+A為所述毫 米波帶通濾波器的高諧振頻率《對應(yīng)的波長^的二分之一，A為第走微帶線7的長度；半 波長主傳輸微帶線長度公^第四微帶線4、第五微帶線5、第六微帶線6、第八微帶線8和第 九微帶線9的長度之和；諧振頻率由微帶線第四微帶線4、第五微帶線5、第六微帶線6、 第八微帶線8和第九微帶線9的長度之和Z決定，確定了所要抑制的低諧振頻率之后，然 后根據(jù)第四微帶線4、第五微帶線5、第六微帶線6、第八微帶線8和第九微帶線9的長度之 和Z對應(yīng)為半波長的特性就可W確定Z的長度；當(dāng)高諧振頻率《確定之后，i/義*與的長度 也隨之確定，進(jìn)而可W確定A的長度。由于在第二微帶線2的中點(diǎn)采用對稱饋電的方法， 在由第一微帶線1、第二微帶線2、第H微帶線3組成的饋電線上的電壓關(guān)于饋電點(diǎn)在奇偶 模諧振時都呈偶函數(shù)分布。如圖2a，為了實(shí)現(xiàn)抑制基波諧振，采用選擇性禪合的方式，在饋 電線和主諧振器之間選擇適當(dāng)?shù)亩U合區(qū)域，在圖化中為從AT到做'和從化1'到iW'所示 的兩個區(qū)域；如圖2c在奇模諧振頻率/i，兩個區(qū)域的電壓關(guān)于主微帶線的中點(diǎn)呈奇函數(shù)分 布，因此在所選禪合區(qū)域中禪合因數(shù)為零，抑制了信號從饋電線傳輸?shù)街C振器，進(jìn)而基波諧 振頻率得到了抑制；在偶模諧振頻率與，兩個區(qū)域的電壓關(guān)于主微帶線的中點(diǎn)呈偶函數(shù)分 布，因此在所選禪合區(qū)域中禪合因數(shù)不為零，并且其禪合強(qiáng)度可由控制禪合間隙得到適當(dāng) 的值。
[0032] 上述采用頻率選擇性禪合來抑制基波的毫米波濾波器，諧振器的半波長主傳輸微 帶線部分由第四微帶線4、第五微帶線5、第六微帶線6、第八微帶線8和第九微帶線9依次 連接而成，兩個諧振器關(guān)于中軸對稱，呈兩個背靠背的E型結(jié)構(gòu)。
[0033] 上述采用頻率選擇性禪合來抑制基波的毫米波濾波器，所述其中一條饋電線由第 一微帶線1、第二微帶線2、第H微帶線3、第十九微帶線19組成，第一微帶線1 一端開路， 另一端與第二微帶線2 -端相連，第二微帶線2另一端與第H微帶線3 -端相連，第H微帶 線3另一端開路，第十九微帶線19 一端開路，另一端垂直搭接在第二微帶線2的中也；另一 條饋電線由第十微帶線10、第十一微帶線11、第十二微帶線12、第二十微帶線20組成，第 十微帶線10 -端開路，另一端與第十一微帶線11 一端相連，第十一微帶線11另一端與第 十二微帶線12-端相連，第十二微帶線12另一端開路，第二十微帶線20-端開路，另一端 垂直搭接在第十一微帶線11上的中也；接在輸入端口之后的饋電線分成兩路，其中一路包 括第一微帶1線和第二微帶線2的一半；另一路包括第H微帶線2和第二微帶線2的另一 半。作為舉例，其中第一微帶線1與半波長主傳輸微帶線的第八微帶線8之間有0. 1 ±0. 05 mm的間隙來實(shí)現(xiàn)平行禪合；第H微帶線3與半波長主傳輸微帶線的第五微帶線5之間有 0. 1 + 0. 05 mm的間隙來實(shí)現(xiàn)平行禪合；第二微帶線2和第四微帶線4 W及第九微帶線9之 間有0. 1 + 0. 05 mm的間隙來實(shí)現(xiàn)平行禪合。
[0034] 所述接在輸出端口之前的饋電線分成兩路，一路包括第十微帶線10和第十一微 帶線11的一半；另一路包括第十二微帶線12與第十一微帶線11的另一半。
[0035] 作為舉例，所述濾波器的通帶固定在30GHz，在很寬一段頻帶范圍內(nèi)都有很好的 抑制水平；第一微帶線1的長度為1. 1 + 0. 02mm，寬度為0. 2 + 0. 02mm，第二微帶線2的 長度為4. 2 + 0. 02mm，寬度為0. 2 + 0. 02mm，第H微帶線3的長度為1. 1 + 0. 02mm，寬度為 0. 2 ±0. 02mm，第十九微帶線19接輸入端口，其特性阻抗為50 Q，長度為1. 3 ±0. 02mm，寬度 為0. 8 + 0. 03mm，第四微帶線4的長度為1. 2 + 0. 04mm，寬度為0. 2 + 0. 02mm，第五微帶線 5的長度為0. 8 + 0. 01mm，寬度為0. 2 + 0. 02mm，第六微帶線6的長度為3. 6 + 0. 01mm，寬度 為0. 2 + 0. 02mm，第走微帶線7的長度為0. 6 + 0. 05mm，寬度為0. 2 + 0. 02mm，第八微帶線8 的長度為0. 8 + 0. 01mm，寬度為0. 2 + 0. 02mm，第九微帶線9的長度為1. 2 + 0. 04mm，寬度為 0. 2 + 0. 02111111，第十微帶線10的長度為1. 1 + 0. 02mm，寬度為0. 2 + 0. 02mm，第^^一微帶線11 的長度為4. 2 + 0. 02mm，寬度為0. 2 + 0. 02mm，第十二微帶線12的長度為1. 1 + 0. 02mm，寬度 為0. 2 ±0. 02mm，第二十微帶線20接輸出端口，其特性阻抗為50 Q，長度為1. 3 ±0. 02mm，寬 度為0. 8 + 0. 03mm，第一微帶線1和第八微帶線8的間距為0. 1+0. 05mm第H微帶線3和第 五微帶線5的間距為0. 1 + 0. 05mm，；第二微帶線2和第四微帶線4 W及第九微帶線9之間 的間距為0. 1 + 0. 05 mm。 實(shí)施例
[0036] -種采用頻率選擇性禪合來抑制基波的毫米波濾波器的結(jié)構(gòu)如圖1所示，有 關(guān)尺寸規(guī)格如下圖3所示；介質(zhì)基板的厚度為0. 254mm，相對介電常數(shù)為2. 2,損耗角 正切為0. 0009 ;諧振器采用E形結(jié)構(gòu)可W方便實(shí)現(xiàn)選擇性禪合饋電結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)；濾波 器的各微帶線尺寸參數(shù)如下：左1=1.〇6±〇. Olmm,么=0. 6±〇. Olmm,么=1. 16±〇. Olmm, 左4二左失1. 515 + 0. 01mm, 4=1.385 ±0. 01mm, Z7二0.65 + 0. 01mm, &=0. 15 + 0. 01mm, 屬=0.1+0.01mm,巧=0.2+ 0.01mm,馬=0.77+ 0.01mm, %=0. 2 + 0. 01mm,馬=0.2 +0.01mm， 選擇該些微帶線各自的長度和寬度，W獲得所需的輸入/輸出阻抗特性、頻帶內(nèi)傳輸特性 和頻帶外衰減特性。
[0037] 圖4是在其他參數(shù)不變的條件下，饋電端口不對稱的仿真結(jié)果圖；虛線代表插入 損耗S21的仿真結(jié)果，實(shí)線代表回波損耗S。的仿真結(jié)果；從圖中可W看出，當(dāng)饋電端口不對 稱時，基波諧振通帶沒有得到抑制，當(dāng)饋電端口對稱時，基波諧振通帶被很好地抑制了，呈 現(xiàn)良好帶外抑制特性；圖5和圖6分別是按照上述參數(shù)設(shè)計(jì)出來的大尺寸的抑制基波的毫 米波帶通濾波器S,i (插入損耗）和S。（回波損耗）的仿真結(jié)果；輸特性曲線圖中的橫軸表 示頻率，縱軸表示傳輸特性的地值；虛線為仿真結(jié)果，實(shí)線為測試結(jié)果；圖5的測 試結(jié)果顯示通帶中也頻率為30. 2 GHz,插入損耗2. 5地，和仿真的插入損耗1. 1地有差別是 因?yàn)榘?50傳輸線的損耗和端口上SMA頭的損耗，在通帶的兩側(cè)都有傳輸零點(diǎn)，極大地 改善了濾波器的選擇性；由于基波諧振頻率得到了抑制，獲得了很好的帶外抑制特性，在頻 率低于29GHz和33GHz至50GHz頻率范圍內(nèi)，回波損耗低于-20地；為了更加清楚地展示通 帶特性及帶外抑制的效果，圖7截取了圖5中的局部的圖形，其測試插入損耗為-2. 5地，其 仿真插入損耗為-1. 1地，-3地相對帶寬為4. 6% ;圖6為傳輸特性的仿真曲線，從圖中 可W看出，仿真通帶回波損耗優(yōu)于-23地；為了更加清楚地看通帶回波損耗S。的效果，圖8 截取了圖6中通帶局部的圖形，測試結(jié)果通帶回波損耗優(yōu)于-11地，測試結(jié)果與仿真結(jié)果基 本一致，仿真和測試分別是使用全波電磁仿真軟件IE3D和E5071C網(wǎng)絡(luò)分析儀來完成的。
[0038] 實(shí)施例的仿真和實(shí)測結(jié)果表明，基波諧振頻率可W通過上述設(shè)計(jì)得到良好的抑 巧||，而且沒有引入附加電路，在諧振頻率上具有相對較大的電路尺寸，具有在30G頻段容易 加工制造，通帶選擇型好的特點(diǎn)。
[0039] W上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)例而已，并不用W限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí) 用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的 保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1. 一種采用頻率選擇性禪合來抑制基波的毫米波濾波器，包括上層微帶結(jié)構(gòu)、中間層 介質(zhì)基板和下層接地金屬板；上層微帶結(jié)構(gòu)附著在中間層介質(zhì)基板上表面，下層接地金屬 板附著在中間層介質(zhì)基板下表面；其特征在于：上層微帶結(jié)構(gòu)包括兩條饋電線和兩個諧振 器；兩個諧振器呈中軸對稱，并且結(jié)構(gòu)相同，諧振器工作在低通帶時等效為半波長諧振器， 工作在高通帶時也等效為半波長諧振器，諧振器在高通帶和低通帶工作時的諧振路徑是不 同的；所述濾波器的其中一條饋電線在輸入端口處分成兩路，分別對稱地沿著中也加載諧 振器的外邊緣進(jìn)行禪合饋電；另外一條饋電線在輸出端口處分成兩路，分別對稱地沿著另 一個中也加載諧振器進(jìn)行禪合饋電。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的采用頻率選擇性禪合來抑制基波的毫米波濾波器，其特征在 于所述諧振器包括一個半波長主傳輸微帶線和一個加載在該諧振器中也的開路枝節(jié)線，其 中半波長主傳輸微帶線部分由第四微帶線、第五微帶線、第六微帶線、第八微帶線和第九微 帶線依次連接而成，第四微帶線的一端和第九微帶線的一端都開路，另一端分別與微帶線 的兩端相連；加載在第六微帶線中也的開路枝節(jié)線是第走微帶線，它一端連接在半波長主 傳輸微帶線的中間，另一端開路。3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的采用頻率選擇性禪合來抑制基波的毫米波濾波器，其特征在 于諧振器工作在低通帶的時候諧振路徑是第四微帶線、第五微帶線、第六微帶線、第八微帶 線、第九微帶線所組成的對應(yīng)低通帶的半波長路徑，工作在高通帶的時候諧振路徑是第四 微帶線、第五微帶線、第六微帶線的一半和第走微帶線所組成的對應(yīng)高頻率的半波長路徑。4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的采用頻率選擇性禪合來抑制基波的毫米波濾波器，其特征在 于每個諧振器的半波長主傳輸微帶線的長度幼勺電長度基波諧振頻率對應(yīng)的波長的一 半；Z/升A為雙帶通濾波器的高諧振頻率《對應(yīng)的波長入的一半，A為第走微帶線的長 度；半波長主傳輸微帶線長度Z為第四微帶線、第五微帶線、第六微帶線、第八微帶線和第 九微帶線的長度之和。5. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的采用頻率選擇性禪合來抑制基波的毫米波濾波器，其特征在 所述兩個諧振器關(guān)于中軸對稱，呈兩個背靠背的E形結(jié)構(gòu)。6. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的采用頻率選擇性禪合來抑制基波的毫米波濾波器，其特征 在于所述其中一條饋電線由第一微帶線、第二微帶線、第H微帶線、第十九微帶線組成，第 一微帶線一端開路，另一端與第二微帶線一端相連，第二微帶線另一端與第H微帶線一端 相連，第H微帶線另一端開路，第十九微帶線一端開路，另一端垂直搭接在第二微帶線的中 也；另一條饋電線由第十微帶線、第^^一微帶線、第十二微帶線、第二十微帶線組成，第十微 帶線一端開路，另一端與第十一微帶線一端相連，第十一微帶線另一端與第十二微帶線一 端相連，第十二微帶線另一端開路，第二十微帶線一端開路，另一端垂直搭接在第^^一微帶 線上的中也；接在輸入端口之后的饋電線分成兩路，其中一路包括第一微帶線和第二微帶 線的一半；另一路包括第H微帶線和第二微帶線的另一半；其中第一微帶線與半波長主傳 輸微帶線的第八微帶線之間有0. 1 + 0. 05 mm的間隙來實(shí)現(xiàn)平行禪合；第H微帶線與半波 長主傳輸微帶線的第五微帶線之間有0. 1 + 0. 05 mm的間隙來實(shí)現(xiàn)平行禪合；第二微帶線 和第四微帶線W及第九微帶線之間有0. 1 + 0. 05 mm的間隙來實(shí)現(xiàn)平行禪合。7. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的采用頻率選擇性禪合來抑制基波的毫米波濾波器，其特征 在于所述接在輸出端口之前的饋電線分成兩路，一路包括第十微帶線和第十一微帶線的一 半；另一路包括第十二微帶線與第十一微帶線的另一半。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的采用頻率選擇性禪合來抑制基波的毫米波濾波器，其特 征在于，所述濾波器的通帶固定在30GHz，第一微帶線的長度為1. 1 + 0. 02mm，寬度為 0.2 + 0. 02mm，第二微帶線的長度為4. 2 + 0. 02mm，寬度為0.2 + 0. 02mm，第H微帶線 的長度為1. 1 + 0. 02mm，寬度為0. 2 + 0. 02mm，第十九微帶線接輸入端口，其特性阻抗為 500,長度為1.3 + 0. 02mm，寬度為0.8 + 0. 03mm，第四微帶線的長度為1.2 + 0. 04mm，寬 度為0. 2 + 0. 02mm，第五微帶線的長度為0. 8 + 0. 01mm，寬度為0. 2 + 0. 02mm，第六微帶線 的長度為3. 6 + 0. 01mm，寬度為0.2 + 0. 02mm，第走微帶線的長度為0.6 + 0. 05mm，寬度 為0. 2 + 0. 02臟，第八微帶線的長度為0. 8 + 0. 01mm，寬度為0. 2 + 0. 02臟，第九微帶線的 長度為1.2 + 0. 04mm，寬度為0.2 + 0. 02mm，第十微帶線的長度為1. 1 + 0. 02mm，寬度為 0. 2 + 0. 02mm，第^^一微帶線的長度為4. 2 + 0. 02mm，寬度為0. 2 + 0. 02mm，第十二微帶線的 長度為1. 1 ±0. 02mm，寬度為0. 2 + 0. 02mm，第二十微帶線接輸出端口，其特性阻抗為50 Q， 長度為1. 3 + 0. 02mm，寬度為0. 8 + 0. 03mm，第一微帶線和第八微帶線的間距為0. 1+0. 05mm 第H微帶線和第五微帶線的間距為0. 1 + 0. 05mm，第二微帶線和第四微帶線W及第九微帶 線之間的間距為0. 1 + 0.05 mm。
【文檔編號】H01P1-203GK204289663SQ201420505763
【發(fā)明者】章秀銀, 徐金旭, 郭慶毅, 葉曉鋒, 趙小蘭 [申請人]華南理工大學(xué)