CN104538713B - 一种微带椭圆函数带阻滤波器 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种微带椭圆函数带阻滤波器，包括输入SMA接头、输出SMA接头和微带椭圆函数带阻滤波器电路。微带椭圆函数带阻滤波器电路包括微带主线和沿微带主线间隔设置的单模谐振器及双模谐振器。单模谐振器与双模谐振器分别与微带主线相耦合。单模谐振器与双模谐振器的中心频率相同，且单模谐振器与双模谐振器之间的微带主线间距为四分之一波长。双模谐振器由两个相互耦合的谐振单元组成，两个谐振单元均为二分之一波长的单模谐振器，且两个谐振单元的谐振频率分别位于中心频率的两侧。由以上技术方案可知，本发明具有椭圆函数传输特性，具有陷波抑制深、矩形系数高、通带插损小等特点。
Description
技术领域
本发明涉及微波器件技术领域，具体涉及一种微带椭圆函数带阻滤波器。
背景技术
和切比雪夫函数滤波器、巴特沃兹函数滤波器相比，相同阶数的椭圆函数滤波器能够实现更陡峭的截止。但由于椭圆函数滤波器的原型电路比较复杂，相应的微波滤波器用于带状线、波导等传输线形式较多，而应用于微带线形式尚不多。常规设计方法基于切比雪夫函数，没有精确的计算理论公式，设计出来的滤波器仅能实现伪/准椭圆函数传输曲线，相同滤波器阶数下，存在陷波深度小、矩形系数低、通带插入损耗大等不足。
发明内容
本发明的目的在于提供一种微带椭圆函数带阻滤波器，该带阻滤波器具有椭圆函数传输特性，具有陷波抑制深、矩形系数高、通带插损小等特点。
为实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：
一种微带椭圆函数带阻滤波器，包括输入SMA接头、输出SMA接头和微带椭圆函数带阻滤波器电路。
所述的微带椭圆函数带阻滤波器电路包括微带主线和沿微带主线间隔设置的单模谐振器及双模谐振器。单模谐振器和双模谐振器沿微带主线的一侧间隔设置，或者是沿微带主线的两侧间隔设置。所述的单模谐振器与双模谐振器分别与微带主线相耦合。所述的单模谐振器与双模谐振器的中心频率相同，且单模谐振器与相邻双模谐振器之间的微带主线间距为四分之一波长。
所述的双模谐振器可产生双模，为单个双模谐振器。或者，双模谐振器可产生双模，包括两个并列设置且相互耦合的谐振单元，两个谐振单元均为二分之一波长的单模谐振器，且两个谐振单元的谐振频率分别位于中心频率的两侧。也就是说，一个谐振单元的谐振频率大于中心频率，另外一个谐振单元的谐振频率小于中心频率。
进一步的，所述的微带椭圆函数带阻滤波器电路的外侧设有盒体，微带椭圆函数带阻滤波器电路通过0.1mm厚的铟片焊接在盒体底部，且其输入、输出端分别与输入SMA接头、输出SMA接头焊接相连。
进一步的，所述的微带椭圆函数带阻滤波器电路采用氧化镁作为基片，在基片两面溅射上5000埃的高温超导YBa2Cu3O7-Δ薄膜，在高温超导YBa2Cu3O7-Δ薄膜上原位溅射有500埃的金膜，其中一面的高温超导YBa2Cu3O7-Δ薄膜和金膜全部保留，作为接地面，另一面上的输入输出接口部分为金膜，其余部分为高温超导YBa2Cu3O7-Δ薄膜。
由以上技术方案可知，本发明在微带主线上既设置了单模谐振器，还采用了双模谐振器，这能够在带阻滤波器的阻带内产生与谐振器个数相同的传输零点，使该带阻滤波器的通带和阻带都具有起伏的衰减特性，即频率响应特性为椭圆函数，从而使通带与阻带之间的过渡更为陡峭。综上所述，本发明不仅具有椭圆函数传输特性，还具有陷波抑制深、矩形系数高、通带插损小等特点。
附图说明
图1是本发明微带椭圆函数带阻滤波器的结构示意图；
图2是本发明微带椭圆函数带阻滤波器电路的结构示意图；
图3是本发明微带椭圆函数带阻滤波器电路的等效电路图；
图4是本发明双模谐振器的传输曲线图。
其中：
1、输入SMA接头，2、输出SMA接头，3、盒体，4、微带椭圆函数带阻滤波器电路，5、焊盘，6、微带主线，7、双模谐振器，8、谐振单元，9、单模谐振器。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步说明：
如图1所示的一种微带椭圆函数带阻滤波器，包括输入SMA接头1、输出SMA接头2、盒体3和微带椭圆函数带阻滤波器电路4。所述的微带椭圆函数带阻滤波器电路4设置在盒体3的内部，微带椭圆函数带阻滤波器电路4通过0.1mm厚的铟片焊接在盒体3底部，且其输入、输出端分别与输入SMA接头1、输出SMA接头2焊接相连。
具体地说，如图2所示，所述的微带椭圆函数带阻滤波器电路4包括输入输出焊盘5、微带主线6和沿微带主线6间隔设置的单模谐振器9及双模谐振器7。所述的单模谐振器9与双模谐振器7分别与微带主线6相耦合。所述的单模谐振器9与双模谐振器7的中心频率相同，且单模谐振器9与相邻双模谐振器7之间的微带主线间距为四分之一波长。
所述的双模谐振器7包括两个并列设置且相互耦合的谐振单元8，两个谐振单元8均为二分之一波长的单模谐振器，且两个谐振单元8的谐振频率分别位于该带阻滤波器中心频率的两侧。通过调整谐振单元的长度以及两个谐振单元之间的距离，能够使双模谐振器在该带阻滤波器的中心频率处谐振。该双模谐振器7的传输曲线如图4所示。双模谐振器结构下，一个双模谐振器7产生了两个带内的零点(虚线S21)。
所述的微带椭圆函数带阻滤波器电路4采用氧化镁作为基片，在基片两面溅射上5000埃的高温超导YBa2Cu3O7-Δ薄膜，在高温超导YBa2Cu3O7-Δ薄膜上原位溅射有500埃的金膜，其中一面的高温超导YBa2Cu3O7-Δ薄膜和金膜全部保留，作为接地面，另一面上的输入输出接口部分为金膜，其余部分为高温超导YBa2Cu3O7-Δ薄膜。
图3为微带椭圆函数带阻滤波器电路的等效电路图。其中，相互串联的电感L1与电容C1、相互串联的电感L4与电容C4、相互串联的电感L7与电容C7、相互串联的电感L10与电容C10、相互串联的电感L13与电容C13分别组成一个单模谐振器，且每个谐振器分别与微带主线相耦合。相互并联的电感L2与C2和相互并联的电感L3与C3相互耦合，组成一个双模谐振器；相互并联的电感L5与C5和相互并联的电感L6与C6相互耦合，组成一个双模谐振器；相互并联的电感L8与C8和相互并联的电感L9与C9相互耦合，组成一个双模谐振器；相互并联的电感L11与C11和相互并联的电感L12与C12相互耦合，组成一个双模谐振器；各个双模谐振器分别与微带主线耦合。
从图3中可以看出，单模谐振器与双模谐振器间隔设置，通过阻抗变换可知，二者之间的微带主线间距为四分之一波长。
本发明的工作原理为：
通过频率变换和阻抗变换把集总函数椭圆函数带阻滤波器转换成微带形式。采用双模耦合单元可以在带内产生多对零点，实现传输椭圆函数响应模型。
以上所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。
Claims (4)
1.一种微带椭圆函数带阻滤波器，其特征在于：包括输入SMA接头（1）、输出SMA接头（2）和微带椭圆函数带阻滤波器电路（4）；
所述的微带椭圆函数带阻滤波器电路（4）包括微带主线（6）和沿微带主线（6）间隔设置的单模谐振器（9）及双模谐振器（7）；所述的单模谐振器（9）与双模谐振器（7）分别与微带主线（6）相耦合；所述的单模谐振器（9）与双模谐振器（7）的中心频率相同，且单模谐振器（9）与相邻双模谐振器（7）之间的微带主线间距为四分之一波长。
2.根据权利要求1所述的一种微带椭圆函数带阻滤波器，其特征在于：所述的双模谐振器（7）包括两个并列设置且相互耦合的谐振单元（8），两个谐振单元（8）均为二分之一波长的单模谐振器，且两个谐振单元（8）的谐振频率分别位于中心频率的两侧。
3.根据权利要求1所述的一种微带椭圆函数带阻滤波器，其特征在于：所述的微带椭圆函数带阻滤波器电路（4）的外侧设有盒体（3），微带椭圆函数带阻滤波器电路（4）通过0.1mm厚的铟片焊接在盒体（3）底部，且其输入、输出端分别与输入SMA接头（1）、输出SMA接头（2）焊接相连。
4.根据权利要求1所述的一种微带椭圆函数带阻滤波器，其特征在于：所述的微带椭圆函数带阻滤波器电路（4）采用氧化镁作为基片，在基片两面溅射上5000埃的高温超导YBa2Cu3O7-Δ薄膜，在高温超导YBa2Cu3O7-Δ薄膜上原位溅射有500埃的金膜，其中一面的高温超导YBa2Cu3O7-Δ薄膜和金膜全部保留，作为接地面，另一面上的输入输出接口部分为金膜，其余部分为高温超导YBa2Cu3O7-Δ薄膜。
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