基于新型開(kāi)口諧振環(huán)結(jié)構(gòu)的共面波導(dǎo)帶通濾波器的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了基于新型開(kāi)口諧振環(huán)結(jié)構(gòu)的共面波導(dǎo)帶通濾波器，包括介質(zhì)基片、中心導(dǎo)帶、中心導(dǎo)帶中的縫隙結(jié)構(gòu)、中心導(dǎo)帶兩側(cè)的金屬接地板、連接兩側(cè)金屬接地板的帶狀金屬、與各縫隙結(jié)構(gòu)對(duì)應(yīng)的開(kāi)口諧振環(huán)結(jié)構(gòu)、連接開(kāi)口諧振環(huán)結(jié)構(gòu)與金屬接地板的金屬通孔。其中，共面波導(dǎo)中心導(dǎo)帶的縫隙結(jié)構(gòu)形成阻帶，連接兩側(cè)金屬接地板的帶狀金屬用于抑制槽線模式，開(kāi)口諧振環(huán)結(jié)構(gòu)用于產(chǎn)生通帶，金屬通孔用于加深通帶并且提升帶外的頻率選擇性。本實(shí)用新型通過(guò)在中心導(dǎo)帶加載縫隙結(jié)構(gòu)，并通過(guò)帶狀金屬穿過(guò)縫隙結(jié)構(gòu)連接兩側(cè)金屬接地板，進(jìn)一步縮小了開(kāi)口諧振環(huán)結(jié)構(gòu)的電尺寸，擁有較好的帶外特性。
【專利說(shuō)明】
基于新型開(kāi)口諧振環(huán)結(jié)構(gòu)的共面波導(dǎo)帶通濾波器
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及基于新型開(kāi)口諧振環(huán)結(jié)構(gòu)的共面波導(dǎo)帶通濾波器，屬于微波技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]傳統(tǒng)的開(kāi)口諧振環(huán)結(jié)構(gòu)擁有較小的電尺寸，同時(shí)具有擁有較高品質(zhì)因數(shù)，因此該結(jié)構(gòu)一提出就受到關(guān)注，其在構(gòu)造小型化帶通濾波器的領(lǐng)域有廣泛應(yīng)用。當(dāng)開(kāi)口諧振環(huán)結(jié)構(gòu)與共面波導(dǎo)結(jié)合時(shí)，通常采用在共面波導(dǎo)中心導(dǎo)帶串聯(lián)電容或者并聯(lián)電感的方式實(shí)現(xiàn)帶通濾波器，但是由于寄生通帶的存在，因此帶外的性能有待提升。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是:提供基于新型開(kāi)口諧振環(huán)結(jié)構(gòu)的共面波導(dǎo)帶通濾波器，在共面波導(dǎo)的中心導(dǎo)帶中引入縫隙結(jié)構(gòu)，并采用帶狀金屬連接起兩側(cè)金屬接地板，抑制了槽線模式，由此形成阻帶，加載擁有更小電尺寸的新型開(kāi)口諧振環(huán)結(jié)構(gòu)，當(dāng)諧振環(huán)工作時(shí)，在諧振頻率附近產(chǎn)生一個(gè)窄小的通帶，從而實(shí)現(xiàn)了小型化帶通濾波器。
[0004]本實(shí)用新型為解決上述技術(shù)問(wèn)題采用以下技術(shù)方案:
[0005]基于新型開(kāi)口諧振環(huán)結(jié)構(gòu)的共面波導(dǎo)帶通濾波器，包括介質(zhì)基片，介質(zhì)基片上表面的中間設(shè)置有中心導(dǎo)帶，中心導(dǎo)帶的兩端分別延伸至介質(zhì)基片一對(duì)對(duì)邊的邊沿，且中心導(dǎo)帶垂直于前述介質(zhì)基片的一對(duì)對(duì)邊；中心導(dǎo)帶上設(shè)置有兩個(gè)平行于前述介質(zhì)基片的一對(duì)對(duì)邊的縫隙結(jié)構(gòu)，中心導(dǎo)帶的兩側(cè)還設(shè)置有金屬接地板，中心導(dǎo)帶兩側(cè)的金屬接地板通過(guò)分別穿過(guò)兩個(gè)縫隙結(jié)構(gòu)的兩條帶狀金屬連接；
[0006]介質(zhì)基片下表面位于各縫隙結(jié)構(gòu)正下方設(shè)置有一個(gè)中心對(duì)稱的開(kāi)口諧振環(huán)結(jié)構(gòu)，開(kāi)口諧振環(huán)結(jié)構(gòu)包括依次首尾相連的第一至第七金屬條帶，其中，第二、第四、第六金屬條帶相互平行且相鄰兩者之間間距相等，第一、第三金屬條帶均與第二金屬條帶垂直，第五、第七金屬條帶均與第六金屬條帶垂直，第一、第五金屬條帶在同一條直線上，第三、第七金屬條帶在同一條直線上，第一、第七金屬條帶長(zhǎng)度相同且長(zhǎng)度小于第二與第四金屬條帶之間的間距;開(kāi)口諧振環(huán)結(jié)構(gòu)關(guān)于介質(zhì)基片平行中心導(dǎo)帶方向的對(duì)折線對(duì)稱;在開(kāi)口諧振環(huán)結(jié)構(gòu)的兩個(gè)端點(diǎn)處設(shè)置有金屬通孔，以連通開(kāi)口諧振環(huán)結(jié)構(gòu)和介質(zhì)基片上表面的金屬接地板。
[0007]作為本實(shí)用新型的一個(gè)優(yōu)選方案，所述兩個(gè)縫隙結(jié)構(gòu)關(guān)于中心導(dǎo)帶的中心對(duì)稱，且兩個(gè)縫隙結(jié)構(gòu)之間的距離為四分之一的波導(dǎo)波長(zhǎng)。
[0008]作為本實(shí)用新型的一個(gè)優(yōu)選方案，所述第二、第四、第六金屬條帶的長(zhǎng)度相同。
[0009]作為本實(shí)用新型的一個(gè)優(yōu)選方案，所述介質(zhì)基片上表面的共面波導(dǎo)的特性阻抗為50歐姆。
[00?0]作為本實(shí)用新型的一個(gè)優(yōu)選方案，所述介質(zhì)基片為Rogers 4003介質(zhì)板。
[0011]作為本實(shí)用新型的一個(gè)優(yōu)選方案，所述介質(zhì)基片為矩形。
[0012]本實(shí)用新型采用以上技術(shù)方案與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下技術(shù)效果:
[0013]1、本實(shí)用新型在實(shí)現(xiàn)共面波導(dǎo)帶通濾波器時(shí)通過(guò)在中心導(dǎo)帶加載縫隙結(jié)構(gòu)，引入電容，增強(qiáng)了通帶外低頻端的衰減;通過(guò)帶狀金屬穿過(guò)縫隙結(jié)構(gòu)連接兩側(cè)金屬接地板，保證工作時(shí)兩側(cè)的電位一致，從而達(dá)到抑制槽線模式的作用，避免采用傳統(tǒng)空氣橋，加工更加簡(jiǎn)便。
[0014]2、本實(shí)用新型采用新型開(kāi)口諧振環(huán)結(jié)構(gòu)，與傳統(tǒng)開(kāi)口諧振環(huán)相比，該新型結(jié)構(gòu)在相同的物理尺寸下，工作頻率更低，因此擁有更小的電尺寸，達(dá)到了小型化的要求;通過(guò)調(diào)節(jié)新型開(kāi)口諧振環(huán)結(jié)構(gòu)的物理尺寸即可改變工作頻率，可調(diào)節(jié)性強(qiáng);通過(guò)增加新型開(kāi)口諧振環(huán)結(jié)構(gòu)的個(gè)數(shù)，可以拓寬濾波器的帶寬。
[0015]3、本實(shí)用新型通過(guò)引入金屬通孔，解決了傳統(tǒng)開(kāi)口諧振環(huán)與共面波導(dǎo)結(jié)合時(shí)由于介質(zhì)基板較厚導(dǎo)致耦合較弱的缺點(diǎn)，整體提高了此結(jié)構(gòu)的性能;將新型開(kāi)口諧振環(huán)結(jié)構(gòu)與共面波導(dǎo)的金屬接地板相連，在工作頻率下，產(chǎn)生較強(qiáng)的諧振，提升了通帶性能；改善了帶外性能，濾波器的頻率選擇性得到提高。
【附圖說(shuō)明】
[0016]圖1是本實(shí)用新型基于新型開(kāi)口諧振環(huán)結(jié)構(gòu)的共面波導(dǎo)帶通濾波器的三維分層示意圖。
[0017]圖2是本實(shí)用新型中介質(zhì)基片上表面的示意圖。
[0018]圖3是本實(shí)用新型中開(kāi)口諧振環(huán)結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]其中，I為介質(zhì)基片，2為中心導(dǎo)帶，3為縫隙結(jié)構(gòu)，4為帶狀金屬，5為金屬接地板，6為開(kāi)口諧振環(huán)結(jié)構(gòu)，7為金屬通孔。
[0020]圖4是本實(shí)用新型實(shí)施例的仿真S參數(shù)圖。
【具體實(shí)施方式】
[0021]下面詳細(xì)描述本實(shí)用新型的實(shí)施方式，所述實(shí)施方式的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標(biāo)號(hào)表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過(guò)參考附圖描述的實(shí)施方式是示例性的，僅用于解釋本實(shí)用新型，而不能解釋為對(duì)本實(shí)用新型的限制。
[0022]本實(shí)用新型基于新型開(kāi)口諧振環(huán)結(jié)構(gòu)的共面波導(dǎo)帶通濾波器，如圖1所示，包括介質(zhì)基片。如圖2所示，介質(zhì)基片上表面的中間設(shè)置有中心導(dǎo)帶，中心導(dǎo)帶中間加載縫隙結(jié)構(gòu)，且采用穿過(guò)縫隙結(jié)構(gòu)的帶狀金屬連接起中心導(dǎo)帶兩側(cè)的金屬接地板；中心導(dǎo)帶的兩端分別延伸至介質(zhì)基片一對(duì)對(duì)邊的邊沿，且中心導(dǎo)帶垂直于前述的介質(zhì)基片的一對(duì)對(duì)邊；中心導(dǎo)帶的兩側(cè)還設(shè)置有金屬接地板。兩個(gè)縫隙結(jié)構(gòu)之間的距離為四分之一的波導(dǎo)波長(zhǎng)，左側(cè)縫隙結(jié)構(gòu)到介質(zhì)基片左側(cè)邊的距離為四分之一的波導(dǎo)波長(zhǎng)，右側(cè)縫隙結(jié)構(gòu)到介質(zhì)基片右側(cè)邊的距離為四分之一的波導(dǎo)波長(zhǎng)。
[0023]介質(zhì)基片下表面位于每個(gè)縫隙結(jié)構(gòu)下方設(shè)置有一個(gè)中心對(duì)稱的開(kāi)口諧振環(huán)結(jié)構(gòu)，如圖3所示，開(kāi)口諧振環(huán)結(jié)構(gòu)包括依次首尾相連的第一至第七金屬條帶，其中，第二、第四、第六金屬條帶相互平行且相鄰兩者之間間距相等，第一、第三金屬條帶均與第二金屬條帶垂直，第五、第七金屬條帶均與第六金屬條帶垂直，第一、第五金屬條帶在同一條直線上，第三、第七金屬條帶在同一條直線上，第一、第七金屬條帶長(zhǎng)度相同且長(zhǎng)度小于第二與第四金屬條帶之間的間距;開(kāi)口諧振環(huán)結(jié)構(gòu)關(guān)于介質(zhì)基片長(zhǎng)邊方向的對(duì)折線對(duì)稱;在開(kāi)口諧振環(huán)的兩個(gè)端點(diǎn)處設(shè)置有金屬通孔，以連通開(kāi)口諧振環(huán)和介質(zhì)基片上表面的金屬接地板。
[0024]本實(shí)用新型的實(shí)施例中，介質(zhì)基板采用Rogers4003介質(zhì)板，介電常數(shù)為3.55，厚度為0.8毫米。如圖4所示，橫軸Frequency表示頻率(GHz)，縱軸S-parameter表示S參數(shù)(dB)，本實(shí)施例的帶通濾波器性能良好，中心工作頻率為4.8GHz，3dB帶寬為4.65GHz-
4.9GHz，阻帶內(nèi)，低頻處阻帶抑制在_40dB以下。由此可見(jiàn)，本實(shí)用新型基于新型開(kāi)口諧振環(huán)結(jié)構(gòu)的共面波導(dǎo)帶通濾波器是共面波導(dǎo)與開(kāi)口諧振環(huán)結(jié)構(gòu)的成功結(jié)合，具有小型化，高性能的特點(diǎn)，在共面波導(dǎo)結(jié)合新結(jié)構(gòu)的平面電路設(shè)計(jì)和應(yīng)用中具有巨大的參考價(jià)值。
[0025]以上實(shí)施例僅為說(shuō)明本實(shí)用新型的技術(shù)思想，不能以此限定本實(shí)用新型的保護(hù)范圍，凡是按照本實(shí)用新型提出的技術(shù)思想，在技術(shù)方案基礎(chǔ)上所做的任何改動(dòng)，均落入本實(shí)用新型保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.基于新型開(kāi)口諧振環(huán)結(jié)構(gòu)的共面波導(dǎo)帶通濾波器，包括介質(zhì)基片，其特征在于，介質(zhì)基片上表面的中間設(shè)置有中心導(dǎo)帶，中心導(dǎo)帶的兩端分別延伸至介質(zhì)基片一對(duì)對(duì)邊的邊沿，且中心導(dǎo)帶垂直于前述介質(zhì)基片的一對(duì)對(duì)邊；中心導(dǎo)帶上設(shè)置有兩個(gè)平行于前述介質(zhì)基片的一對(duì)對(duì)邊的縫隙結(jié)構(gòu)，中心導(dǎo)帶的兩側(cè)還設(shè)置有金屬接地板，中心導(dǎo)帶兩側(cè)的金屬接地板通過(guò)分別穿過(guò)兩個(gè)縫隙結(jié)構(gòu)的兩條帶狀金屬連接； 介質(zhì)基片下表面位于各縫隙結(jié)構(gòu)正下方設(shè)置有一個(gè)中心對(duì)稱的開(kāi)口諧振環(huán)結(jié)構(gòu)，開(kāi)口諧振環(huán)結(jié)構(gòu)包括依次首尾相連的第一至第七金屬條帶，其中，第二、第四、第六金屬條帶相互平行且相鄰兩者之間間距相等，第一、第三金屬條帶均與第二金屬條帶垂直，第五、第七金屬條帶均與第六金屬條帶垂直，第一、第五金屬條帶在同一條直線上，第三、第七金屬條帶在同一條直線上，第一、第七金屬條帶長(zhǎng)度相同且長(zhǎng)度小于第二與第四金屬條帶之間的間距;開(kāi)口諧振環(huán)結(jié)構(gòu)關(guān)于介質(zhì)基片平行中心導(dǎo)帶方向的對(duì)折線對(duì)稱;在開(kāi)口諧振環(huán)結(jié)構(gòu)的兩個(gè)端點(diǎn)處設(shè)置有金屬通孔，以連通開(kāi)口諧振環(huán)結(jié)構(gòu)和介質(zhì)基片上表面的金屬接地板。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述基于新型開(kāi)口諧振環(huán)結(jié)構(gòu)的共面波導(dǎo)帶通濾波器，其特征在于，所述兩個(gè)縫隙結(jié)構(gòu)關(guān)于中心導(dǎo)帶的中心對(duì)稱，且兩個(gè)縫隙結(jié)構(gòu)之間的距離為四分之一的波導(dǎo)波長(zhǎng)。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述基于新型開(kāi)口諧振環(huán)結(jié)構(gòu)的共面波導(dǎo)帶通濾波器，其特征在于，所述第二、第四、第六金屬條帶的長(zhǎng)度相同。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述基于新型開(kāi)口諧振環(huán)結(jié)構(gòu)的共面波導(dǎo)帶通濾波器，其特征在于，所述介質(zhì)基片上表面的共面波導(dǎo)的特性阻抗為50歐姆。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述基于新型開(kāi)口諧振環(huán)結(jié)構(gòu)的共面波導(dǎo)帶通濾波器，其特征在于，所述介質(zhì)基片為Rogers 4003介質(zhì)板。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述基于新型開(kāi)口諧振環(huán)結(jié)構(gòu)的共面波導(dǎo)帶通濾波器，其特征在于，所述介質(zhì)基片為矩形。
【文檔編號(hào)】H01P1/203GK205452493SQ201620172601
【公開(kāi)日】2016年8月10日
【申請(qǐng)日】2016年3月7日
【發(fā)明人】許鋒, 濮菁菁
【申請(qǐng)人】南京郵電大學(xué)