一种基于发卡状微带线耦合结构的小型带通滤波器制造技术

本实用新型专利技术涉及滤波器技术领域，具体涉及一种基于发卡状微带线耦合结构的小型带通滤波器，包括：基板；依次设置于所述基板的至少两个发卡型谐振器，相邻发卡型谐振器的开口朝向相反；输入端和输出端，对称设置于所述基板两侧，分别与靠近所述基板两侧的发卡型谐振器的侧边连接；地板，设置于所述基板的反面，与所述基板的电路结构形成回路。通过相互耦合的发卡型谐振器的设置，可以大幅降低滤波器的体积，同时，对称设置的输入端和输出端，还将使本实用新型专利技术提供的带通滤波器的输入端和输出端可以相易，从而提高适应性。从而提高适应性。从而提高适应性。

【技术实现步骤摘要】
一种基于发卡状微带线耦合结构的小型带通滤波器


[0001]本技术涉及滤波器
，具体涉及一种基于发卡状微带线耦合结构的小型带通滤波器。

技术介绍

[0002]随着通信技术的不断发展，5G通信技术成为当下的热门前沿技术。由于，5G通信技术具有频率带宽容量大，易与波束赋形结合，时延极低等优势，有利于工业互联网、AR/VR、云游戏等行业的发展。
[0003]但是，由于5G通信技术的设备数量比4G设备更多，对单个设备集成要求更高，因此，需要集成于5G设备内部的滤波器具备低插损、低成本、重量轻以及高抑制等特点。然而单层的耦合带通滤波器，每个谐振器的长度与工作频段波长成正比，受工作频率限制，设计所得的滤波器尺寸较大，从而难以满足5G设备的使用需求。

技术实现思路

[0004]本技术针对5G设备内带通滤波器体积大、生成成本较高的技术问题，提供了一种基于发卡状微带线耦合结构的小型带通滤波器，对谐振器进行多级耦合，形成体积小、重量轻、结构紧凑和性能良好的带通滤波器。
[0005]本技术的构思之一在于，采用依次设置发卡型谐振器进行耦合，同时相邻的谐振器之间的开口相反，以此降低带通滤波器的体积和提高谐振器的耦合度、增大带宽。
[0006]具体的，谐振器通过折弯形成U型发卡状，并依次设置于基板，同时，相邻的谐振器之间的U型开口朝向相反。基于上述结构的设计，可以缩减通过谐振器耦合形成的带通滤波器的体积。
[0007]进一步的，谐振器的U型两端的长度大于底部长度，从而增加谐振器之间的耦合度。/>[0008]进一步的，单个发卡型谐振器的长度等于λ
g
/2，λ
g
为中心工作频率在所使用电介质中的介质波长。
[0009]进一步的，谐振器的数量至少包括两组以上，可以通过增加或减少耦合的谐振器个数对通带的带宽进行调节。
[0010]实际上，增加滤波器的个数，可以增大通带的带宽，提升过渡带的滚降水平。反之则降低。而增加滤波器个数还将增大带内插损。
[0011]本技术优选由5个谐振器耦合组成的五阶带通滤波器，从而平衡带通滤波器的带宽和带内插损。
[0012]在一些实施例中，本技术的又一构思在于，采用对称设置的输入端口和输出端口，提高带通滤波器的互换性。
[0013]具体的，带通滤波器的输入端口和输出端口，对称的设置在带通滤波器的两侧面，并分别与邻近的谐振器的U型侧边连接，从而使本技术的带通滤波器的输入端口和输
出端口可以进行互换，进而提高本技术提供的带通滤波器的适应性。
[0014]进一步的，输入端口和输出端口优选为调节抽头，从而利用调节抽头的可调节性，来调整输入端口和输出端口相对谐振器的连接位置，进而对S参数调整，以适应不同的设备环境。
[0015]具体的，S参数包括S11输入反射系数，代表入射信号与反射信号的比值；以及S21正向传输系数，代表进入输入端口的信号与流出输出端口的信号的比值。当输入端口和输出端口距离谐振器越大时，两者的通带往低频方向偏移；反之，则往高频反向偏移。
[0016]在一些实施例中，本技术的另一构思在于，采用单层高频介电材料制作带通滤波器的基板，从而在缩减带通滤波器的体积和重量的同时，避免带内插损过大。
[0017]进一步的，高频介电材料优选为氧化铝、Rogers RO4003、Rogers5880或Rogers6002。
[0018]具体的，Rogers RO4003、Rogers5880和Rogers6002为PTFE等高分子聚合物掺入陶瓷或者玻璃纤维。
[0019]结合上述构思，本技术提供了一种基于发卡状微带线耦合结构的小型带通滤波器，包括：基板；依次设置于所述基板的至少两个发卡型谐振器，相邻发卡型谐振器的开口朝向相反；输入端和输出端，对称设置于所述基板两侧，分别与靠近所述基板两侧的发卡型谐振器的侧边连接；地板，设置于所述基板的反面，与所述基板的电路结构形成回路。
[0020]基于上述结构的设计，本技术提供的带通滤波器体积小，耦合程度高，输入端和输出端的堆成设计，还可提升互易性，提高适应性。
[0021]进一步的，所述基板采用单层高频介电材料。
[0022]通过单层高频介电材料的设置，既使带内插损不至于过高，又能降低带通滤波器的层高、缩减器件的体积。
[0023]进一步的，单层高频介电材料采用氧化铝、Rogers RO4003、Rogers5880或Rogers6002。
[0024]进一步的，所述地板采用银，银的电导率约为61000000siemens/m，可以大幅缩减金属线路的损耗。
[0025]在一些实施例中，单个发卡型谐振器的总长度为λ
g
/2。
[0026]进一步的，每个发卡型谐振器的形状相同，沿所述基板的中心线对称分布，从而可简化工艺步骤，降低生产难度。
[0027]进一步的，发卡型谐振器数量为5个。
[0028]在一些实施例中，所述输入端和输出端的开放端采用抽头结构；所述抽头结构相对于发卡型谐振器的连接距离，可以根据环境需求进行调节。
[0029]基于上述结构设置，通过可调节的抽头结构，可以适应不同环境的实用需求。
[0030]在一些实施例中，本技术还包括：测试端口；所述测试端口设置于输入端，和/或，输出端的两侧。
[0031]通过测试端口的位置设置，方便本技术的打样调整和抽样检测，为实际生成制造带来便利。
[0032]进一步的，所述测试端口采用预留的接地接口与地板之间通过接地金属柱实现导
通。
[0033]综上所述，本技术至少具备以下优点：1、尺寸小，由于带通滤波器由发卡型谐振器依次耦合而成，可以缩减器件的纵向体积，同时所述基板采用单层结构设计，将有效降低器件的竖直高度，从而在整体上使整个带通滤波器的体积更小；2、带内插损低，因选用高频介电材料，抑制因单层基板带来的谐振器品质因素降低带来的影响，同时对耦合谐振器的阶数进行了控制，从而降低了滤波器的带内插损；3、工作带宽宽，由于相邻谐振器的开口朝向相反，避免彼此之间的电耦合与磁耦合相互抵消，从而增强谐振器之间的耦合度，提高滤波器的工作带宽；4、由于基板采用薄膜工艺制作，温度稳定性好、生产成本低。
附图说明
[0034]以下将结合附图和优选实施例来对本技术进行进一步详细描述，但是本领域技术人员将领会的是，这些附图仅是出于解释优选实施例的目的而绘制的，并且因此不应当作为对本技术范围的限制。此外，除非特别指出，附图仅示意在概念性地表示所描述对象的组成或构造并可能包含夸张性显示，并且附图也并非一定按比例绘制。
[0035]图1本技术提供的小型带通滤波器的一个实施例；
[0036]图2本技术提供的小型带通滤波器的另一实施例；
[0037]图3本技术提供的实际响应的曲线图；本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于发卡状微带线耦合结构的小型带通滤波器，其特征在于，包括：基板(1)；依次设置于所述基板(1)的至少两个发卡型谐振器(2)，相邻发卡型谐振器(2)的开口朝向相反；输入端(3)和输出端(4)，对称设置于所述基板(1)两侧，分别与靠近所述基板(1)两侧的发卡型谐振器(2)的侧边连接；地板，设置于所述基板(1)的反面，与所述基板(1)的电路结构形成回路。2.如权利要求1所述的基于发卡状微带线耦合结构的小型带通滤波器，其特征在于，所述基板(1)采用单层高频介电材料。3.如权利要求2所述的基于发卡状微带线耦合结构的小型带通滤波器，其特征在于，所述单层高频介电材料包括：氧化铝、Rogers RO4003、Rogers5880或Rogers6002。4.如权利要求2所述的基于发卡状微带线耦合结构的小型带通滤波器，其特征在于，所述地板采用银。5.如权利要求1所述的基于发卡状微带线耦合结构的小型带通滤波器，其特征在于，单个发卡型谐振...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡传灯，张现利，吴树煜，
申请(专利权)人：广东环波新材料有限责任公司，
类型：新型
国别省市：