一种具有缺陷地结构的微带滤波器

1.本实用新型涉及一种滤波器，尤其是涉及一种四通带微带滤波器，属于微波通信技术领域。


背景技术：

2.随着无线通信技术的不断发展，各种通信业务所占用的通信频段越来越多，频谱资源的划分也越来越密集，以往工作在单一频段的通信设备已经不能满足人们的需要，如果把多个单频段的通信系统组合起来将大大增加通信设备的尺寸，所以具有多个工作频段的通信设备成为现今的研究热点，滤波器作为通信系统中重要的组成部件，小型化、多通带将成为其未来的发展方向。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的是提供一种具有缺陷地结构的微带滤波器，通过引入缺陷地结构，在不增加滤波器尺寸和输入输出馈电复杂度的前提下，增强谐振器与输入输出微带之间的藕合，从而提升通带的回波损耗性能。
4.本实用新型的目的是通过下述方案实现的：一种具有缺陷地结构的微带滤波器，由介质基板、覆于介质基板下表面的接地层以及覆于介质基板上表面的滤波层组成的三层结构，滤波层由输入结构、四模谐振器、三模谐振器以及输出结构组成，接地层包括缺陷地结构，其特征在于：三模谐振器被输入结构和输出结构半包裹，输入结构的输入微带和输出结构的输出微带被四模谐振器半包裹。
5.所述的一种具有缺陷地结构的微带滤波器，其四模谐振器呈关于纵向轴左右对称结构，由中心开路枝节、纵向连接枝节、一对呈“l”型的长开路枝节、一对呈“l”型的短开路枝节组成；中心开路枝节和纵向连接枝节连接，一对长开路枝节分别位于中心开路枝节和纵向连接枝节的两侧，并且和中心开路枝节的下端以及纵向连接枝节的上端连接；一对短开路枝节分别和纵向连接枝节的下端连接；长开路枝节、短开路枝节都向上延伸。
6.所述的一种具有缺陷地结构的微带滤波器，其特征在于：四模谐振器的中心开路枝节的长度为5.6mm，宽度为1mm；纵向连接枝节的长度为3.5mm，宽度为1mm；单个长开路枝节的总长度为22mm，宽度为0.5mm；单个短开路枝节的总长度为9.2mm，宽度为0.5mm。
7.所述的一种具有缺陷地结构的微带滤波器，其特征在于：三模谐振器由“s”型中心开路枝节、横向连接枝节以及一对向下延伸的纵向开路枝节组成；纵向开路枝节分别与横向连接枝节的两端连接，“s”型中心开路枝节与横向连接枝节的中心连接；“s”型中心开路枝节呈“s”型结构，并向下延伸。
8.所述的一种具有缺陷地结构的微带滤波器，其特征在于：三模谐振器的“s”型中心开路枝节的长度为13.1mm，横向连接枝节的长度为9.8mm，单个纵向开路枝节的长度为5.5mm，“s”型中心开路枝节、横向连接枝节、纵向开路枝节的宽度均为0.2mm。
9.所述的一种具有缺陷地结构的微带滤波器，其特征在于：输入结构的总长度为
29.3mm，输入端口长度为7.5mm，输入端口的宽度为1.1mm。
10.所述的一种具有缺陷地结构的微带滤波器，其特征在于：输出结构的总长度为29.3mm，输出端口长度为7.5mm，输出端口的宽度为1.1mm。
11.所述的一种具有缺陷地结构的微带滤波器，其特征在于：接地层上的缺陷地结构是一对“l”型结构的槽线，两槽线呈左右对称，位于输入微带、输出微带与长开路枝节之间的藕合缝隙的正下方。
12.本实用新型的有益效果是：通过引入缺陷地结构，在不增加滤波器尺寸和输入输出馈电复杂度的前提下，增强了谐振器与输入输出微带之间的藕合，提升了通带的回波损耗性能。
附图说明
13.图1是本实用新型的上表面结构示意图。
14.图2是本实用新型的下表面结构示意图。
15.图3是本实用新型的s参数图。
16.图中：1.输入结构；2.四模谐振器；3.三模谐振器；4.输出结构；5.缺陷地结构；1-1.输入端口；1-2.输入微带；2-1.中心开路枝节；2-2.纵向连接枝节；2-3.长开路枝节；2-4.短开路枝节；3-1.纵向开路枝节；3-2.“s”型中心开路枝节；3-3.横向连接枝节；4-1.输出端口；4-2.输出微带。
具体实施方式
17.下面结合具体实施例，就本实用新型做进一步说明。在本实用新型的描述中，需要理解的是术语“长度”“宽度”“上”“下”“左”“右”“横”“纵”“内”“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了方便描述本实用新型，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
18.图1可作为本实施例的上表面结构示意图，图2可作为本实施例的下表面结构示意图，图3可作为本实施例的s参数图。
19.参见图1和图2，本实施例由介质基板、覆于介质基板下表面的接地层以及覆于介质基板上表面的滤波层组成的三层结构；其中滤波层由输入结构1、四模谐振器2、三模谐振器3以及输出结构4组成，接地层包括缺陷地结构5。
20.四模谐振器2位于滤波器下方，呈关于纵向轴左右对称结构，其由中心开路枝节2-1、纵向连接枝节2-2、一对呈“l”型的长开路枝节2-3、一对呈“l”型的短开路枝节2-4组成。中心开路枝节2-1和纵向连接枝节2-2连接，一对长开路枝节2-3、一对短开路枝节2-4分别位于中心开路枝节2-1和纵向连接枝节2-2的两侧；长开路枝节2-3与中心开路枝节2-1的下端以及纵向连接枝节2-2的上端连接，短开路枝节2-4和纵向连接枝节2-2的下端连接；长开路枝节、短开路枝节都向上延伸。中心开路枝节2-1和纵向连接枝节2-2的宽度是长开路枝节2-3、短开路枝节2-4的两倍，中心开路枝节宽度为1mm。
21.三模谐振器3位于滤波器上方，由“s”型中心开路枝节3-2、横向连接枝节3-3、一对向下延伸的纵向开路枝节3-1组成，纵向开路枝节3-1分别与横向连接枝节3-3的两端连接，“s”型中心开路枝节3-2与横向连接枝节3-3的中心连接。“s”型中心开路枝节3-2、横向连接枝节3-3、纵向开路枝节的宽度相等，均为0.2mm。
22.输入结构1、输出结构4均呈“乙”型结构，并且分别与四模谐振器2、三模谐振器3藕合靠近，输入微带1-2和输出微带4-2分别被两个谐振器夹在中间，位于滤波器上方的三模谐振器3处于滤波器内侧，位于滤波器下方的四模谐振器2处于滤波器外侧。
23.接地层上的缺陷地结构5是一对呈左右对称结构的“l”型槽线，位于输入微带1-2、输出微带4-2与长开路枝节2-3藕合缝隙的正下方。引入缺陷地结构5可以确保在不增加滤波器尺寸和输入输出馈电复杂度的前提下，增强四模谐振器2与输入输出微带之间的藕合，提升通带的回波损耗性能。
24.所有枝节间的藕合缝隙宽度相等，均为g，其中g＝0.1mm。
25.下面给出实施例的具体结构尺寸：l1＝5.6mm，l2＝3.5mm，l3＝5.5mm，l4＝16.5mm，l5＝8mm，l6＝1.2mm，l7＝7.5mm，l8＝16.5mm，l9＝4.4mm，l
10
＝0.9mm，l
11
＝5.5mm，l
12
＝9.8mm，l
13
＝13.1mm，l
14
＝2mm，l
15
＝5.2mm。输入端口1-1以及输出端口4-1的宽度为1.1mm，长度为l8和长度为l9的微带线宽度为0.4mm，长度为l
10
的微带线宽度为0.1mm，下表面的槽线宽度为0.7mm，介质基板厚度为0.508mm，介质基板总面积为25mm
×
30mm。
26.参见图3，滤波器所具有的四个工作通带从低频到高频分别设定为第一通带、第二通带、第三通带和第四通带，其中第一通带和第三通带由四模谐振器2产生，第二通带和第四通带由三模谐振器3产生。所述的微带滤波器的四个工作通带的中心频率从低频到高频分别在2.33ghz、4.14ghz、6.39ghz和8.99ghz，四个工作通带的相对带宽分别为47.2％、11.1％、11.9％和7.5％，四个工作通带的插入损耗分别为0.11db、0.44db、0.61db和0.68db。

技术特征：
1.一种具有缺陷地结构的微带滤波器，由介质基板、覆于介质基板下表面的接地层以及覆于介质基板上表面的滤波层组成的三层结构，滤波层由输入结构、四模谐振器、三模谐振器以及输出结构组成，接地层包括缺陷地结构，其特征在于：三模谐振器被输入结构和输出结构半包裹，输入结构的输入微带和输出结构的输出微带被四模谐振器半包裹。2.根据权利要求1所述的一种具有缺陷地结构的微带滤波器，其特征在于：四模谐振器的中心开路枝节的长度为5.6mm，宽度为1mm；纵向连接枝节的长度为3.5mm，宽度为1mm；单个长开路枝节的总长度为22mm，宽度为0.5mm；单个短开路枝节的总长度为9.2mm，宽度为0.5mm。3.根据权利要求1所述的一种具有缺陷地结构的微带滤波器，其特征在于：三模谐振器由“s”型中心开路枝节、横向连接枝节以及一对向下延伸的纵向开路枝节组成；纵向开路枝节分别与横向连接枝节的两端连接，“s”型中心开路枝节与横向连接枝节的中心连接；“s”型中心开路枝节呈“s”型结构，并向下延伸。4.根据权利要求1所述的一种具有缺陷地结构的微带滤波器，其特征在于：三模谐振器的“s”型中心开路枝节的长度为13.1mm，横向连接枝节的长度为9.8mm，单个纵向开路枝节的长度为5.5mm，“s”型中心开路枝节、横向连接枝节、纵向开路枝节的宽度均为0.2mm。5.根据权利要求1所述的一种具有缺陷地结构的微带滤波器，其特征在于：输入结构的总长度为29.3mm，输入端口长度为7.5mm，输入端口的宽度为1.1mm。6.根据权利要求1所述的一种具有缺陷地结构的微带滤波器，其特征在于：输出结构的总长度为29.3mm，输出端口长度为7.5mm，输出端口的宽度为1.1mm。7.根据权利要求1所述的一种具有缺陷地结构的微带滤波器，其特征在于：接地层上的缺陷地结构是一对“l”型结构的槽线，两槽线呈左右对称，位于输入微带、输出微带与长开路枝节之间的藕合缝隙的正下方。

技术总结
一种具有缺陷地结构的微带滤波器，属于微波通信技术领域，通过引入缺陷地结构，增强谐振器与输入输出微带之间的藕合，从而提升通带的回波损耗性能。本发明是由介质基板、覆于介质基板下表面的接地层以及覆于介质基板上表面的滤波层组成的三层结构，滤波层由输入结构、四模谐振器、三模谐振器以及输出结构组成。三模谐振器被输入结构和输出结构半包裹，输入结构的输入微带和输出结构的输出微带被四模谐振器半包裹。接地层包括缺陷地结构，是一对“L”型结构的槽线，两槽线呈左右对称，位于输入微带、输出微带与长开路枝节之间的藕合缝隙的正下方。本实用新型的有益效果是在不增加滤波器尺寸和输入输出馈电复杂度的前提下，提升了通带的回波损耗性能。通带的回波损耗性能。通带的回波损耗性能。


技术研发人员：岳宏卫 孟一舟
受保护的技术使用者：桂林电子科技大学
技术研发日：2023.03.16
技术公布日：2023/7/27