可對帶外諧波及雜散信號進行有效抑制的濾波器制造技術

可對帶外諧波及雜散信號進行有效抑制的濾波器包括介質板（１）和位于介質板（１）上的微帶饋電端口（２）、微帶饋線（３）、低阻開路短截線（４）、交叉十字微帶線（５）以及漸變梯形諧振單元（６），該微帶諧振單元呈左右和上下對稱結構，上下兩個漸變梯形諧振單元（６）由中間的交叉十字微帶線（５）相連接，其中，交叉十字微帶線（５）左邊的部分通過低阻開路短截線（４）接微帶饋線（３），微帶饋線（３）的外端為微帶饋電端口（２）；經過左右兩個低阻開路短截線（４）對上下兩個漸變梯形諧振單元（６）特性進行調諧，最終通過微帶饋電端口（２）實現與外界的連接。該濾波器具有良好的低通及阻帶衰減特性。所設計的ＣＭＲＣ金屬貼片部分的面積很小，具有體積小、易于集成等優點。（*該技術在2019年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本技術涉及一種低通濾波器，可應用于混頻系統的中頻濾波器，該濾波器能夠有效的濾除本振及射頻信號的諧波以及雜散信號。
技術介紹
隨著電子技術的發展，在雷達、微波、通信等應用系統中多頻率工作越來越普遍， 對分隔頻率的要求也相應提高，需要使用大量的高性能濾波器。因此濾波器在微波及毫米 波電路中有著廣泛的應用。在低頻段的應用中，集總參數濾波器有著良好的表現，但是隨著頻率升高到微波頻段以上，集總參數元件(電容、電感)的Q值急劇下降，造成濾波器的插入損耗太大，這時就必須用分布參數元件來代替集總參數元件，但是分布參數元件濾波器 的尺寸一般較大，因此有必要減小微波毫米波電路濾波器的尺寸。 目前，緊湊微帶諧振單元(CMRC)低通濾波器以其結構緊湊而受到了越來越多的 關注。但是，現有的CMRC低通濾波器在低通頻帶的插入損耗較高或者阻帶相對帶寬太窄， 在對濾波要求較高的一些應用系統中(如混頻系統)，無法滿足其要求。
技術實現思路
技術問題為了克服現有的CMRC低通濾波器插入損耗較高，阻帶相對帶寬較窄 等不足，本技術提供了一種可對帶外諧波及雜散信號進行有效抑制的濾波器。該濾 波器在0-2GHz低通頻帶的最插入損耗僅為0. 37dB，另外低于-lOdB的阻帶頻率范圍為 3-18. 2GHz(143% )，低于_20dB的阻帶頻率范圍為3. 7-16. 3GHz(126% )，可以對帶外諧波 及雜散信號進行有效的抑制。 技術方案本技術的可對帶外諧波及雜散信號進行有效抑制的濾波器，包括 介質板和位于介質板上的微帶饋電端口、微帶饋線、低阻開路短截線、交叉十字微帶線以及 漸變梯形諧振單元，其特征在于該微帶諧振單元呈左右和上下對稱結構，上下兩個漸變梯 形諧振單元由中間的交叉十字微帶線相連接，其中，交叉十字微帶線左邊的部分通過低阻 開路短截線接微帶饋線，微帶饋線的外端為微帶饋電端口 ；經過左右兩個低阻開路短截線 對上下兩個漸變梯形諧振單元特性進行調諧，最終通過微帶饋電端口實現與外界的連接。 漸變梯形諧振單元呈現三級階梯狀，可有效增加低通濾波器相對阻帶帶寬。其用 途是作為混頻器后的中頻濾波器，對于4. 8GHz的本振信號，能夠有效濾除本振信號及其 三次諧波信號。 本技術采用新型的緊湊微帶諧振單元，在加工工藝允許的范圍內，可以通過 減小十字交叉微帶線的寬度來減小通帶內的插入損耗。另外，在一定的范圍內調節漸變梯 形貼片寬度來獲得較大的阻帶相對寬度。在選定十字交叉微帶線以及梯形貼片的寬度后， 繼續調節中間交叉微帶線的長度可獲的所需的低通頻率范圍。通過商用3D仿真軟件HFSS 的幫助，可以在所需的頻率范圍內實現良好的低通特性，以及實現對帶外可觀的抑制效果。有益效果本技術的透點是在減小低通頻帶插入損耗的同時，達到展寬低通濾波器相對阻帶帶寬的目的。另外由于該低通濾波器的尺寸很小，易于與與微波單片集 成電路(匪ICs)及其它有源電路集成，結構簡單。可以對帶外諧波及雜散信號進行有效的 抑制。以下結合附圖，對本技術做出詳細描述 附圖說明圖1是可對帶外諧波及雜散信號進行有效抑制的濾波器的3維整體效果圖。 圖2是可對帶外諧波及雜散信號進行有效抑制的濾波器的平面結構圖。 圖3是該濾波器的S參數仿真及測試結果。 以上的圖中有介質板1、微帶饋電端口 2、微帶饋線3、低阻開路短截線4、交叉十 字微帶線5、漸變梯形諧振單元6 ;縱向十字微帶線線長度Lp漸變梯形諧振單元長度k、橫 向十字微帶線線長度Ly橫向十字微帶線線寬度Wp縱向十字微帶線線寬度W^漸變梯形諧 振單元寬度Wy低阻開路短截線寬W4。具體實施方式本技術的可對帶外諧波及雜散信號進行有效抑制的濾波器包括介質板1和 位于介質板1上的微帶饋電端口 2、微帶饋線3、低阻開路短截線4、交叉十字微帶線5以及 漸變梯形諧振單元6，其特征在于該微帶諧振單元呈左右和上下對稱結構，上下兩個漸變 梯形諧振單元6由中間的交叉十字微帶線5相連接，其中，交叉十字微帶線5左邊的部分通 過低阻開路短截線4接微帶饋線3，微帶饋線3的外端為微帶饋電端口 2 ;經過左右兩個低 阻開路短截線4對上下兩個漸變梯形諧振單元6特性進行調諧，最終通過微帶饋電端口 2 實現與外界的連接。 在圖2中，漸變梯形貼片呈電容特性，而諧振頻率/。 =1/71^，增大漸變貼片的長度L2可以增加該微帶部分的單位長度分布電容，另外與邊沿微帶縫隙的減小同時增大了邊 沿耦合電容，從而導致其等效電容的增加，進而降低其諧振頻率，減小低通頻率范圍，我們 從中選擇合適的L2來獲得較寬的相對阻帶帶寬。中間十字交叉微帶線可以等效為電感，增 大交叉微帶線的長度(k和W》導致其等效電感的增加，低通頻率范圍的調節主要通過交叉 微帶線的長度來實現。選擇合適的十字微帶線寬度W工和Lp可以降低帶內插入損耗。另外， 兩個開路短截線可以提高該濾波器的帶外抑制情況。兩端的微帶線為饋電端口，與50Q特 征阻抗的SMA接頭相接。 參見圖3CMRC低通濾波器S參數特性曲線，仿真與實測結果基本一致。在0 到2GHz低通頻率范圍內的最大插入損耗僅為0. 37dB，低于-10dB的阻帶頻率范圍為 3GHz-18. 2GHz，低于_20dB的 阻帶頻率范圍為3. 7GHz_16. 3GHz，可見該低通濾波器具有良 好的低通及阻帶抑制作用。本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種可對帶外諧波及雜散信號進行有效抑制的濾波器，包括：介質板（１）和位于介質板（１）上的微帶饋電端口（２）、微帶饋線（３）、低阻開路短截線（４）、交叉十字微帶線（５）以及漸變梯形諧振單元（６），其特征在于：該微帶諧振單元呈左右和上下對稱結構，上下兩個漸變梯形諧振單元（６）由中間的交叉十字微帶線（５）相連接，其中，交叉十字微帶線（５）左邊的部分通過低阻開路短截線（４）接微帶饋線（３），微帶饋線（３）的外端為微帶饋電端口（２）；經過左右兩個低阻開路短截線（４）對上下兩個漸變梯形諧振單元（６）特性進行調諧，最終通過微帶饋電端口（２）實現與外界的連接。

【技術特征摘要】
一種可對帶外諧波及雜散信號進行有效抑制的濾波器，包括介質板(1)和位于介質板(1)上的微帶饋電端口(2)、微帶饋線(3)、低阻開路短截線(4)、交叉十字微帶線(5)以及漸變梯形諧振單元(6)，其特征在于該微帶諧振單元呈左右和上下對稱結構，上下兩個漸變梯形諧振單元(6)由中間的交叉十字微帶線(5)相連接，其中，交叉十字微帶線(5)左邊的部分通過低阻開...

【專利技術屬性】
技術研發人員：徐金平，張紅影，
申請(專利權)人：東南大學，
類型：實用新型
國別省市：84[中國|南京]