【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于微带线滤波器，具体涉及一种低辐射损耗的n78频段(3.3～3.8ghz)微带滤波器。
技术介绍
1、随着无线电通信技术的不断发展，5g(第六代移动通信技术)在世界范围内展开大规模应用，为高速移动通信、智能城市建设、远程医疗、信息化作战等领域提供高速率、低时延的数据传输服务。信噪比是影响5g通信质量的关键因素，而滤波器则是影响信噪比的直接部件。为了产生宽阻带、抑制谐波以提高滤波器选择性和减小滤波器尺寸，通常使用缺陷地结构(dgs)，然而由于其微带结构半开放，当微波和射频波穿过传输线时，它们会在导体周围产生电磁场，并且部分能量会以辐射的形式损失掉，导致滤波器辐射损耗增大。
2、因此，针对现有5g频段研制小型化、低辐射损耗、具有良好带通特性的滤波器显得至关重要。本专利技术采用缺陷地结构的情况下，同时采用多层结构，将三个谐振器分别至于缺陷地层和顶层微带层，跨层耦合，减小了耦合过程中的辐射损耗。
技术实现思路
1、本专利技术旨在提供一种n78频段多层缺陷地结构微带滤波器的设计，通过引入缺陷地结构和多层结构以改变电路衬底材料有效介电常数的分布，进而改变传输线周围的分布电感和分布电容，从而使谐振器与微带之间获得良好的耦合特性，让微带线具有带隙特性和慢波特性，同时减小射频信号传输过程中的辐射损耗，并缩小滤波器的体积。
2、本专利技术是通过以下技术方案实现的：
3、本专利技术一种n78频段多层缺陷地结构微带滤波器，包括：
4、接地层(1)
5、介质层，位于所述接地层(1)的上表面；
6、缺陷地层(4)，位于所述介质层的内部；
7、微带层(6)，位于所述介质层的上表面；
8、所述缺陷地层(4)为在一块金属上中心开有两个不连通的矩形缺口，两个矩形缺口内分别设置有第一工字形谐振器(4-1)、第二工字形谐振器(4-2)；第一工字形谐振器(4-1)、第二工字形谐振器(4-2)与所在矩形缺口边缘存在间隙；
9、所述微带层(6)为在一块金属上中心开有一个矩形缺口和两条长条形缺口；所述矩形缺口内设置有输入馈电贴片(6-1)、输出馈电贴片(6-3)、第三工字形谐振器(6-5)；所述第三工字形谐振器(6-5)为顺时针旋转90°的“工”字形结构，输入馈电贴片(6-1)、输出馈电贴片(6-2)分别位于所述第三工字形谐振器(6-5)的两侧，且与所述第三工字形谐振器(6-5)间留有间隙；所述两条长条形缺口分别位于矩形缺口的对边，且与矩形缺口连通；所述输入馈线(6-2)、输出馈线(6-4)分别位于两条长条形缺口内，并分别与输入馈电贴片(6-1)、输出馈电贴片(6-3)连接。
10、其中：
11、所述缺陷地层(4)的两个矩形缺口边缘设置有由多个周期性分布的第一金属化通孔(4-3)围合而成的第一金属化通孔阵列；所述第一金属化通孔(4-3)贯穿介质层；所述缺陷地层(4)的两个矩形缺口间位置区域无第一金属化通孔设置，所述第一金属化通孔阵列的输入馈线(6-2)、输出馈线(6-4)对应位置分别开有窗口，该窗口位置无第一金属化通孔设置；
12、作为优选，所述缺陷地层(4)还设有第二金属化通孔阵列(4-4)、第三金属化通孔阵列(4-5)，第二金属化通孔阵列(4-4)、第三金属化通孔阵列(4-5)落在微带层(6)上的投影分别位于输入馈线(6-2)、输出馈线(6-4)位置。
13、更为优选，所述第二金属化通孔阵列(4-4)包括2*n列第二金属化通孔队列，n≥2，其中2*n列第二金属化通孔队列分别位于输入馈线(6-2)的两侧。
14、更为优选，所述第三金属化通孔阵列(4-5)包括2*n列第三金属化通孔队列，n≥2，其中2*n列第三金属化通孔队列分别位于输出馈线(6-4)的两侧。
15、作为优选，所述接地层(1)、缺陷地层(4)、微带层(6)、第一金属化通孔(4-3)、第二金属化通孔阵列(4-4)、第三金属化通孔阵列(4-5)的材质为铜。
16、作为优选，所述介质层包括第一介质层(2)、第二介质层(5)、粘合层(3)，第一介质层(2)、第二介质层(5)间设置有粘合层(3)。所述缺陷地层(4)位于所述粘合层(3)的上表面。
17、作为优选，所述第一介质层(2)、第二介质层(5)的材质为rogers ro4003；粘合层(3)材质为rogers ro4450f。
18、作为优选，所述第一工字形谐振器(4-1)、第二工字形谐振器(4-2)轴对称设置。更为优选，所述第一工字形谐振器(4-1)的两平行臂长宽尺寸均为0.143λg×0.051λg，连接两平行臂的连接微带线长宽尺寸为0.064λg×0.003λg，λg表示波导波长。
19、作为优选，所述输入馈电贴片(6-1)和输出馈电贴片(6-2)长宽尺寸为0.143λg×0.051λg；所述输入馈线(6-2)和输出馈线(6-4)长宽尺寸为0.191λg×0.007λg。
20、作为优选，所述第三工字形谐振器(6-5)的两平行臂长宽尺寸均为0.136λg×0.044λg，连接两平行臂的连接微带线长宽尺寸为0.141λg×0.003λg。
21、作为优选，所述第三工字形谐振器(6-5)的连接微带线与自身两平行臂中心错开；第一工字形谐振器(4-1)的连接微带线中心、第二工字形谐振器(4-2)的连接微带线中心与所述第三工字形谐振器(6-5)的两平行臂中心位于同一直线。
22、作为优选，输入馈电贴片(6-1)落在缺陷地层(4)的投影与第一工字形谐振器(4-1)的远离第二工字形谐振器(4-2)侧的平行臂相重合，输出馈电贴片(6-3)落在缺陷地层(4)的投影与第二工字形谐振器(4-2)的远离第一工字形谐振器(4-1)侧的平行臂相重合。
23、输入馈电贴片(6-1)耦合到第一工字形谐振器(4-1)(6层到4层)，第一工字形谐振器(4-1)耦合到第三工字形谐振器(6-5)(4层到6层)，第三工字形谐振器(6-5)耦合到第二工字形谐振器(4-2)(6层到4层)，第二工字形谐振器(4-2)耦合到输出馈电贴片(6-3)(4层到6层)，上述耦合过程均为强耦合；输入馈电贴片(6-1)耦合到第三工字形谐振器(6-5)(同为6层)，第三工字形谐振器(6-5)耦合到输出馈电贴片(6-2)(同为6层)，上述耦合过程均为弱耦合。通过四次跨层强耦合使得在辐射损耗很小的情况下，让滤波器整体的s21峰值频点固定在3.5ghz左右；通过同层的弱耦合提高滤波器通频带的选择性。
24、本专利技术的优点在于：
25、本专利技术通过在缺陷地结构的基础上使用多层结构以改变电路衬底材料有效介电常数的分布，进而改变传输线周围的分布电感和分布电容，并引入三个工字形谐振器跨层耦合，实现了降低辐射损耗，并进一步减小了滤波器尺寸。
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1.一种N78频段多层缺陷地结构微带滤波器，包括：
2.根据权利要求1所述一种N78频段多层缺陷地结构微带滤波器，其特征在于，所述缺陷地层(4)还设有第二金属化通孔阵列(4-4)、第三金属化通孔阵列(4-5)，第二金属化通孔阵列(4-4)、第三金属化通孔阵列(4-5)落在微带层(6)上的投影分别位于输入馈线(6-2)、输出馈线(6-4)位置。
3.根据权利要求1所述一种N78频段多层缺陷地结构微带滤波器，其特征在于，所述第一工字形谐振器(4-1)、第二工字形谐振器(4-2)轴对称设置。
4.根据权利要求1所述一种N78频段多层缺陷地结构微带滤波器，其特征在于，所述第三工字形谐振器(6-5)的连接微带线与自身两平行臂中心错开。
5.根据权利要求1或4所述一种N78频段多层缺陷地结构微带滤波器，其特征在于，所述第一工字形谐振器(4-1)的连接微带线中心、第二工字形谐振器(4-2)的连接微带线中心与所述第三工字形谐振器(6-5)的两平行臂中心位于同一直线。
6.根据权利要求1所述一种N78频段多层缺陷地结构微带滤波器，其特征在
7.根据权利要求1所述一种N78频段多层缺陷地结构微带滤波器，其特征在于，输入馈电贴片(6-1)耦合到第一工字形谐振器(4-1)，第一工字形谐振器(4-1)耦合到第三工字形谐振器(6-5)，第三工字形谐振器(6-5)耦合到第二工字形谐振器(4-2)，第二工字形谐振器(4-2)耦合到输出馈电贴片(6-3)，实现强耦合；输入馈电贴片(6-1)耦合到第三工字形谐振器(6-5)，第三工字形谐振器(6-5)耦合到输出馈电贴片(6-2)，实现弱耦合。
8.根据权利要求1所述一种N78频段多层缺陷地结构微带滤波器，其特征在于，所述介质层包括第一介质层(2)、第二介质层(5)、设置在第一介质层(2)、第二介质层(5)间的粘合层(3)。
9.根据权利要求1或8所述一种N78频段多层缺陷地结构微带滤波器，其特征在于，所述第一介质层(2)、第二介质层(5)的材质为Rogers RO4003；粘合层(3)材质为RogersRO4450F。
10.根据权利要求1或9所述一种N78频段多层缺陷地结构微带滤波器，其特征在于，所述缺陷地层(4)位于所述粘合层(3)的上表面。
...【技术特征摘要】
1.一种n78频段多层缺陷地结构微带滤波器，包括：
2.根据权利要求1所述一种n78频段多层缺陷地结构微带滤波器，其特征在于，所述缺陷地层(4)还设有第二金属化通孔阵列(4-4)、第三金属化通孔阵列(4-5)，第二金属化通孔阵列(4-4)、第三金属化通孔阵列(4-5)落在微带层(6)上的投影分别位于输入馈线(6-2)、输出馈线(6-4)位置。
3.根据权利要求1所述一种n78频段多层缺陷地结构微带滤波器，其特征在于，所述第一工字形谐振器(4-1)、第二工字形谐振器(4-2)轴对称设置。
4.根据权利要求1所述一种n78频段多层缺陷地结构微带滤波器，其特征在于，所述第三工字形谐振器(6-5)的连接微带线与自身两平行臂中心错开。
5.根据权利要求1或4所述一种n78频段多层缺陷地结构微带滤波器，其特征在于，所述第一工字形谐振器(4-1)的连接微带线中心、第二工字形谐振器(4-2)的连接微带线中心与所述第三工字形谐振器(6-5)的两平行臂中心位于同一直线。
6.根据权利要求1所述一种n78频段多层缺陷地结构微带滤波器，其特征在于，输入馈电贴片(6-1)落在缺陷地层(4)的投影与第一工字形谐振器(4-1)的远离第二工字形谐振器(4-2)侧的平行臂相重合，输出...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈铭铭，饶云博，梁尚清，韦博，
申请(专利权)人：杭州电子科技大学，
类型：发明
国别省市：
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