一種雙頻低通濾波器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及低通濾波器領(lǐng)域，具體是一種雙頻低通濾波器。
【背景技術(shù)】
[0002]目前公認(rèn)可以產(chǎn)生帶隙結(jié)構(gòu)的有EBS(電子能帶結(jié)構(gòu))和PBG(光子帶隙結(jié)構(gòu))，如介質(zhì)基板穿孔，在介質(zhì)基板上填充其他材料等。但是這些結(jié)構(gòu)加工復(fù)雜且不便于集成。
[0003]1999年韓國(guó)學(xué)者 J.1.Parl^PC.S.Kim等人在研究光子帶隙(Photonic Band Gap，PBG)結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上首次提出了缺陷地結(jié)構(gòu)(Defected Ground Structure，DGS)，通過(guò)在傳輸線的接地板上腐蝕出缺陷圖案，以改變微帶線地板電流的分布，從而改變微帶線的分布電容和分布電感，使得由DGS構(gòu)成的微帶線具有帶阻和慢波特性。相比于PBG結(jié)構(gòu)，DGS結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，占用電路面積小，易于集成，功耗低，在改變?yōu)V波器性能上面具有很大的優(yōu)勢(shì)。廣泛應(yīng)用于功分器、濾波器和功率放大電路等微波電路中。
[0004]為了適應(yīng)現(xiàn)代通信技術(shù)的發(fā)展要求，設(shè)備不斷小型化，雙頻或多頻通信系統(tǒng)集成于一體是發(fā)展的必然趨勢(shì)。目前，已經(jīng)成功的開發(fā)出雙頻天線及雙頻功率放大器。其中ANADIGICS在09年研制成功雙頻功率放大器。濾波器是現(xiàn)代通信系統(tǒng)中重要的器件之一，其功能的改進(jìn)對(duì)系統(tǒng)的改善有著積極地重要意義。故雙頻濾波器的研究是實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代雙頻通信系統(tǒng)的重要環(huán)節(jié)。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]本實(shí)用新型的目的是提供一種雙頻低通濾波器，以解決現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題。
[0006]為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案為:
[0007]—種雙頻低通濾波器，包括有介質(zhì)基板，介質(zhì)基板上、下表面分別鍍有金屬層，介質(zhì)基板左、右兩端分別連接有SMA接頭，其特征在于:介質(zhì)基板上表面金屬層中刻蝕有兩條相互平行的縫隙，兩縫隙分別平行于介質(zhì)基板前、后側(cè)邊，兩縫隙中間分別設(shè)置為U形段，且兩縫隙中間U形段的U形口分別朝向介質(zhì)基板前側(cè)邊，位于后方的縫隙U形段左右寬度大于位于前方的縫隙U形段左右寬度，位于后方的縫隙U形段前后長(zhǎng)度小于位于前方的縫隙U形段前后長(zhǎng)度，位于兩縫隙之間的U形金屬層形成U形諧振器，且U形諧振器后端兩拐角切去45°。兩SMA接頭分別接入介質(zhì)基板左右兩端兩條縫隙之間的金屬層，介質(zhì)基板下表面金屬層左、右側(cè)分別刻蝕有U形嵌套缺陷地結(jié)構(gòu)，左、右側(cè)U形嵌套缺陷地結(jié)構(gòu)中嵌套的U形嵌套缺陷地結(jié)構(gòu)數(shù)量不同，且左、右側(cè)U形嵌套缺陷地結(jié)構(gòu)的U形口均單向朝向介質(zhì)基板左側(cè)或右側(cè)，形成非對(duì)稱U形缺陷地結(jié)構(gòu)。
[0008]所述的一種雙頻低通濾波器，其特征在于:介質(zhì)基板中位于U形諧振器前方縫隙U形口的前側(cè)開有連通上、下表面的通孔，且通孔中安裝有連接上、下表面金屬層的金屬柱。
[0009]所述的一種雙頻低通濾波器，其特征在于:所述介質(zhì)基板的介電常數(shù)ε r= 3.38，厚度h = 1mm。
[0010]所述的一種雙頻低通濾波器，其特征在于:所述金屬層與金屬柱由導(dǎo)電性能好的金屬材料制成，可選用金、或銀、或銅，優(yōu)選銅。
[0011]所述的一種雙頻低通濾波器，其特征在于:介質(zhì)基板下表面金屬層左、右側(cè)的U形嵌套缺陷地結(jié)構(gòu)中，其中一側(cè)U形嵌套缺陷地結(jié)構(gòu)由三個(gè)依次嵌套的U形縫隙構(gòu)成，另一側(cè)U形嵌套缺陷地結(jié)構(gòu)由兩個(gè)依次嵌套的U形縫隙構(gòu)成。
[0012]本實(shí)用新型提供了一種雙頻低通濾波器。該濾波器設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，體積小，易加工，通帶插損低，阻帶抑制較好。
[0013]本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是:
[0014](I)本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易加工。由于本結(jié)構(gòu)是在介質(zhì)基板的金屬層直接蝕刻結(jié)構(gòu)形成濾波器，加工精度高，簡(jiǎn)單易行，有利于集成。
[0015](2)通過(guò)添加金屬銅柱實(shí)現(xiàn)介質(zhì)基板上表面金屬層和下表面(接地面)金屬層連接，增加了傳輸線的導(dǎo)納，使濾波器的阻帶深度增加。
[0016](3)在微帶濾波器的結(jié)構(gòu)上加入非對(duì)稱的缺陷地結(jié)構(gòu)，不僅能增加低通濾波器阻帶的抑制，同時(shí)增加了 4.4GHz處產(chǎn)生陷波深度。
[0017](4)與傳統(tǒng)的微帶低通濾波器相比，本實(shí)用新型可在4.4GHz處產(chǎn)生抑制深度為19dB的陷波頻帶，可實(shí)現(xiàn)雙頻帶特性。
【附圖說(shuō)明】
[0018]圖1本實(shí)用新型的實(shí)施例一種雙頻低通濾波器結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖2本實(shí)用新型上表面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖3本實(shí)用新型下表面(接地面)結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]圖4本實(shí)用新型的金屬銅柱結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖5為本實(shí)用新型雙頻低通濾波器的S曲線示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0023]如圖1-圖4所示，一種雙頻低通濾波器，包括有介質(zhì)基板I，介質(zhì)基板I上、下表面分別鍍有金屬層2、3，介質(zhì)基板I左、右兩端分別連接有SMA接頭4，介質(zhì)基板I上表面金屬層2中刻蝕有兩條相互平行的縫隙5、6，兩縫隙5、6分別平行于介質(zhì)基板I前、后側(cè)側(cè)邊，兩縫隙5、6中間分別設(shè)置為U形段，且兩縫隙5、6中間U形段的U形口分別朝向介質(zhì)基板I前側(cè)邊，位于后方的縫隙6的U形段左右寬度大于位于前方的縫隙5的U形段左右寬度，位于后方的縫隙6的U形段前后長(zhǎng)度小于位于前方的縫隙5的U形段前后長(zhǎng)度。位于兩縫隙之間的U形金屬層形成U形諧振器，且U形諧振器后端兩拐角切去45°。兩SMA接頭分別接入介質(zhì)基板左右兩端兩條縫隙之間的金屬層。介質(zhì)基板I下表面金屬層3左、右側(cè)分別刻蝕有U形嵌套缺陷地結(jié)構(gòu)7、8，左、右側(cè)U形嵌套缺陷地結(jié)構(gòu)7、8中嵌套的U形縫隙數(shù)量不同，且左、右側(cè)U形嵌套缺陷地結(jié)構(gòu)7、8的U形口均單向朝向介質(zhì)基板I左側(cè)或右側(cè)，形成非對(duì)稱缺陷地結(jié)構(gòu)。
[0024]介質(zhì)基板I中位于U形諧振器前方縫隙5的U形口的前側(cè)開有連通上、下表面的通孔，且通孔中安裝有連接上、下表面金屬層的金屬柱9。
[0025]介質(zhì)基板I的介電常數(shù)ε r= 3.38，厚度h = Imm0
[0026]金屬層2、3與金屬柱9由導(dǎo)電性能好的金屬材料制成，可選用金、或銀、或銅，優(yōu)選銅。
[0027]介質(zhì)基板I下表面金屬層3左、右側(cè)的U形嵌套缺陷地結(jié)構(gòu)7、8中，其中一側(cè)U形嵌套缺陷地結(jié)構(gòu)7由三個(gè)依次嵌套的U形縫隙構(gòu)成，另一側(cè)U形嵌套缺陷地結(jié)構(gòu)8由兩個(gè)依次嵌套的U形縫隙構(gòu)成。
[0028]本實(shí)用新型實(shí)施例的一種雙頻低通濾波器的結(jié)構(gòu)示意圖，包括具有兩條縫隙的微帶傳輸線和一組非對(duì)稱的U形嵌套缺陷地結(jié)構(gòu)，以及實(shí)現(xiàn)增加上下兩金屬面耦合的金屬銅柱。
[0029]圖5為本實(shí)用新型實(shí)施例一種雙頻低通濾波器的S曲線示意圖。由圖可以看出，濾波器在4.4GHz產(chǎn)生阻帶深度為19dB的陷波頻帶，可實(shí)現(xiàn)低通濾波器的雙頻特性。同時(shí)高頻阻帶可達(dá)13.5dB,通帶插損小于ldB。
[0030]以上對(duì)實(shí)用新型所公開了的一種雙頻低通濾波器，進(jìn)行了詳細(xì)介紹，以上實(shí)施例的說(shuō)明只是用于幫助理解本實(shí)用的方法及其核心思想。同時(shí)，對(duì)于本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員，根據(jù)本實(shí)用新型的思想，在【具體實(shí)施方式】及應(yīng)用范圍上均會(huì)有改變之處。綜上所述，本說(shuō)明書內(nèi)容不應(yīng)理解為對(duì)本實(shí)用新型的限制。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種雙頻低通濾波器，包括有介質(zhì)基板，介質(zhì)基板上、下表面分別鍍有金屬層，介質(zhì)基板左、右兩端分別連接有SMA接頭，其特征在于:介質(zhì)基板上表面金屬層中刻蝕有兩條相互平行的縫隙，兩縫隙分別平行于介質(zhì)基板前、后側(cè)邊，兩縫隙中間分別設(shè)置為U形段，且兩縫隙中間U形段的U形口分別朝向介質(zhì)基板前側(cè)邊，位于后方的縫隙U形段左右寬度大于位于前方的縫隙U形段左右寬度，位于后方的縫隙U形段前后長(zhǎng)度小于位于前方的縫隙U形段前后長(zhǎng)度，位于兩縫隙之間的U形金屬層形成U形諧振器，且U形諧振器后端兩拐角切去45°，兩SMA接頭分別接入介質(zhì)基板左右兩端兩條縫隙之間的金屬層，介質(zhì)基板下表面金屬層左、右側(cè)分別刻蝕有數(shù)量不同的U形嵌套缺陷地結(jié)構(gòu)，且左、右側(cè)U形嵌套缺陷地結(jié)構(gòu)的U形口均單向朝向介質(zhì)基板左側(cè)或右側(cè)，形成非對(duì)稱U形嵌套缺陷地結(jié)構(gòu)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種雙頻低通濾波器，其特征在于:介質(zhì)基板中位于U形諧振器前方縫隙U形口的前側(cè)開有連通上、下表面的通孔，且通孔中安裝有連接上、下表面金屬層的金屬柱。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種雙頻低通濾波器，其特征在于:所述介質(zhì)基板的介電常數(shù) ε r= 3.38，厚度 h = 1mm。4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種雙頻低通濾波器，其特征在于:所述金屬層與金屬柱由導(dǎo)電性能好的金屬材料制成。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種雙頻低通濾波器，其特征在于:介質(zhì)基板下表面金屬層左、右側(cè)的U形嵌套缺陷地結(jié)構(gòu)中，其中一側(cè)U形嵌套缺陷地結(jié)構(gòu)由三個(gè)依次嵌套的U形縫隙構(gòu)成，另一側(cè)U形嵌套缺陷地結(jié)構(gòu)由兩個(gè)依次嵌套的U形縫隙構(gòu)成。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種雙頻低通濾波器，包括有介質(zhì)基板，介質(zhì)基板上、下表面分別鍍有金屬層，上表面金屬層中刻蝕有U形諧振器，下表面金屬層中刻蝕有非對(duì)稱缺陷地結(jié)構(gòu)。本實(shí)用新型設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，體積小，易加工，通帶插損低，阻帶抑制較好。
【IPC分類】H01P1/203
【公開號(hào)】CN205104594
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520747108
【發(fā)明人】李民權(quán), 何宏慶
【申請(qǐng)人】安徽大學(xué)
【公開日】2016年3月23日
【申請(qǐng)日】2015年9月24日