CN103715482A - 一种缺陷地共面波导超宽带限波滤波器 - Google Patents

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Abstract

一种缺陷地共面波导超宽带限波滤波器，包括位于上部的上层金属层，所述的上层金属层上刻蚀有第一输入输出微带线和第二输入输出微带线，另外还包括位于下部的下层金属层，下层金属层上刻蚀有共面波导结构和T型缺陷地结构，所述的第一输入输出微带线和第二输入输出微带线为金属结构，共面波导结构和T型缺陷地结构为金属缝隙结构。这样就提供了一种高性能、低成本、小型化的超宽带带通滤波器。

Description

一种缺陷地共面波导超宽带限波滤波器
技术领域
本发明属于滤波器装置技术领域，具体涉及一种缺陷地共面波导超宽带限波滤波器。
背景技术
目前从美国联邦通信委员会（FCC）决定开放3.1GHz到10.6GHz中未经授权的频段以来，超宽带无线通信技术已经获得了极大关注。超宽带***有许多优势，比如更高的数据传输速率和更低的发射功率。其中超宽带滤波器是超宽带***的重要组成部分之一。
发明内容
本发明的目的提供一种缺陷地共面波导超宽带限波滤波器，包括位于上部的上层金属层，所述的上层金属层上刻蚀有第一输入输出微带线和第二输入输出微带线，另外还包括位于下部的下层金属层，下层金属层上刻蚀有共面波导结构和T型缺陷地结构，所述的第一输入输出微带线和第二输入输出微带线为金属结构，共面波导结构和T型缺陷地结构为金属缝隙结构。这样就提供了一种高性能、低成本、小型化的超宽带带通滤波器。
为了克服现有技术中的不足，本发明提供了一种缺陷地共面波导超宽带限波滤波器的解决方案，具体如下：
一种T型缺陷地超宽带滤波器，包括位于上部的上层金属层，所述的上层金属层上刻蚀有第一输入输出微带线1和第二输入输出微带线2，另外还包括位于下部的下层金属层，下层金属层上刻蚀有共面波导结构3和T型缺陷地结构4，所述的第一输入输出微带线1和第二输入输出微带线2为金属结构，共面波导结构3和T型缺陷地结构4为金属缝隙结构。
应用本发明上述方案，本发明的T型缺陷地超宽带滤波器的显著优点是：（1）相对带宽大，3dB通带范围为2.8GHz到10.6GHz，3dB相对带宽约为116%，满足了超宽带带通滤波器的需求；（2）通过PCB板工艺即可制作，总尺寸为10mm×20mm，体积小重量轻，制造容易且成本低。
附图说明
图l为本发明的第一输入输出微带线和第二输入输出微带线的结构示意图。
图2为本发明的共面波导结构和T型缺陷地结构的结构示意图。
图3为本发明的T型缺陷地超宽带滤波器的S参数电磁仿真结果图。
具体实施方式
下面结合附图对发明内容作进一步说明：
参照图1和图2所示，T型缺陷地超宽带滤波器：包括位于上部的上层金属层，所述的上层金属层上刻蚀有第一输入输出微带线1和第二输入输出微带线2，另外还包括位于下部的下层金属层，下层金属层上刻蚀有共面波导结构3和T型缺陷地结构4，所述的第一输入输出微带线1和第二输入输出微带线2为金属结构，共面波导结构3和T型缺陷地结构4为金属缝隙结构。
所述的上层金属层上刻蚀有第一输入输出微带线1和第二输入输出微带线2的刻蚀方式为电路版刻蚀方式；另外下层金属层刻蚀有共面波导结构3和T型缺陷地结构4的刻蚀方式为电路版刻蚀方式。
所述的第一输入输出微带线1整体为片状体，由第一匹配线1-1连接第一T形耦合微带线1-2而成，所述的第一输入输出微带线1与第二输入输出微带线2呈镜像对称结构。
所述的第一匹配线1-1的特性阻抗为50欧姆。
所述的共面波导结构3包含一个连接缝隙3-1、两个U形缝隙3-2以及两个L形缝隙3-3；所述的T型缺陷地结构4包含两个方形缝隙4-1，一个倒T形缝隙4-2，由连接缝隙3-1连接两个镜像对称排布的U形缝隙3-2的一端，每一个U形缝隙3-2另一端与其对应的一个L形缝隙3-3相连，倒T形缝隙4-2由横向缝隙与竖向缝隙连接组成，方形缝隙4-1与倒T形缝隙4-2的横向缝隙相连，倒T形缝隙4-2的竖向缝隙位于两个L形缝隙3-3正中间。
所述的上层金属层上的第一输入输出微带线的匹配线1-1和第二输入输出微带线的匹配线2-1的中心对称点与下层金属层上的两个方形缝隙4-1的中心对称点，两点连线与介质版垂直。
所述的T型缺陷地结构4的方形缝隙4-1边长为0.5mm。
所述的T型缺陷地结构4的倒T形缝隙4-2的横向缝隙宽度为0.1mm，长度为2.2～2.4mm。
所述的T型缺陷地结构4的倒T形缝隙4-2的竖向缝隙宽度为0.1mm，长度为3.8～4.0mm。
本发明T型缺陷地超宽带滤波器采用相对介电常数为3.38、厚度为0.508mm的介质板，可用微波PCB板工艺实现，所以具有非常高的可靠性，并且成本较低。
结合图3的该T型缺陷地超宽带滤波器的S参数图，包含正向传输系数S21、输入反射系数S11，3dB通带范围为2.8GHz到10.6GHz，3dB相对带宽约为116%；总尺寸为10mm×20mm。
综上所述，本发明T型缺陷地超宽带滤波器相对带宽大，超宽带，满足了超宽带带通滤波器的需求；通过PCB板工艺即可制作，体积小重量轻，制造容易且成本低，适用于超宽带通信***、移动通信终端等无线通信***中。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质，在本发明的精神和原则之内，对以上实施例所作的任何简单的修改、等同替换与改进等，均仍属于本发明技术方案的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种缺陷地共面波导超宽带限波滤波器，其特征在于包括位于上部的上层金属层，所述的上层金属层上刻蚀有第一输入输出微带线（1）和第二输入输出微带线（2），另外还包括位于下部的下层金属层，下层金属层上刻蚀有共面波导结构（3）和T型缺陷地结构（4），所述的第一输入输出微带线（1）和第二输入输出微带线（2）为金属结构，共面波导结构（3）和T型缺陷地结构（4）为金属缝隙结构。
2.根据权利要求1中所述的缺陷地共面波导超宽带限波滤波器，其特征在于所述的上层金属层上刻蚀有第一输入输出微带线（1）和第二输入输出微带线（2）的刻蚀方式为电路版刻蚀方式；另外下层金属层刻蚀有共面波导结构（3）和T型缺陷地结构（4）的刻蚀方式为电路版刻蚀方式。
3.根据权利要求1中所述的缺陷地共面波导超宽带限波滤波器，其特征在于所述的第一输入输出微带线（1）整体为片状体，由第一输入输出微带线（1）的匹配线（1-1）连接第一T形耦合微带线（1-2）而成，所述的第一输入输出微带线（1）与第二输入输出微带线（2）呈镜像对称结构。
4.根据权利要求3中所述的缺陷地共面波导超宽带限波滤波器，其特征在于第一输入输出微带线（1）的匹配线（1-1）的特性阻抗为50欧姆。
5.根据权利要求4中所述的缺陷地共面波导超宽带限波滤波器，其特征在于所述的上层金属层上的第一输入输出微带线的匹配线（1-1）和第二输入输出微带线的匹配线（2-1）的中心对称点与下层金属层上的两个方形缝隙（4-1）的中心对称点，两点连线与介质版垂直。
6.根据权利要求1中所述的缺陷地共面波导超宽带限波滤波器，其特征在于所述的共面波导结构（3）包含一个连接缝隙（3-1）、两个U形缝隙（3-2）以及两个L形缝隙（3-3）；所述的T型缺陷地结构（4）包含两个方形缝隙（4-1）和一个倒T形缝隙（4-2），由连接缝隙（3-1）连接两个镜像对称排布的U形缝隙（3-2）的一端，每一个U形缝隙（3-2）另一端与其对应的一个L形缝隙（3-3）相连，倒T形缝隙（4-2）由横向缝隙与竖向缝隙连接组成，方形缝隙（4-1）与倒T形缝隙（4-2）的横向缝隙相连，倒T形缝隙（4-2）的竖向缝隙位于两个L形缝隙（3-3）正中间。
7.根据权利要求1中所述的缺陷地共面波导超宽带限波滤波器，其特征在于所述的T型缺陷地结构（4）的方形缝隙4-1边长为0.5mm。
8.根据权利要求1中所述的缺陷地共面波导超宽带限波滤波器，其特征在于所述的T型缺陷地结构（4）的倒T形缝隙4-2的横向缝隙宽度为0.1mm，长度为2.2～2.4mm。
9.根据权利要求1中所述的缺陷地共面波导超宽带限波滤波器，其特征在于所述的T型缺陷地结构（4）的倒T形缝隙（4-2）的竖向缝隙宽度为0.1mm，长度为3.8～4.0mm。
10.根据权利要求1中所述的缺陷地共面波导超宽带限波滤波器，其特征在于所述的T型缺陷地超宽带滤波器采用相对介电常数为3.38、厚度为0.508mm的介质板，能够用微波PCB板工艺实现。
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Assignee: Jiangsu Nanyou IOT Technology Park Ltd.

Assignor: Nanjing Post & Telecommunication Univ.

Contract record no.: 2016320000210

Denomination of invention: Defected ground coplanar waveguide ultra wide band limiting filter

Granted publication date: 20160608

License type: Common License

Record date: 20161114

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Assignee: Jiangsu Nanyou IOT Technology Park Ltd.

Assignor: Nanjing Post & Telecommunication Univ.

Contract record no.: 2016320000210

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Granted publication date: 20160608

Termination date: 20171229