CN1838476B - 悬置微带线滤波器及双工器以及滤波器的设计及调试方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种悬置微带线滤波器及双工器，以及设计方法和调整方法。滤波器包括由金属壳形成的一腔体，腔体内设置一PCB双面板，PCB双面板固定在金属壳的侧壁上，与金属壳的上下内壁具有一定空气高度；PCB双面板的一面蚀刻有预定形状的十字节级联传输线。该结构的滤波器和双工器的频率偏移指标主要由PCB板上十字节级联传输线图形的加工精度决定，因此易于控制，具有很高的一次性良品率。

Description

悬置微带线滤波器及双工器以及滤波器的设计及调试方法

技术领域

本发明涉及用于通信技术领域中的射频装置，尤其涉及一种采用悬置微带线结构的滤波器，以及由这种滤波器构成的双工器；本发明还涉及该滤波器的设计方法和快速调试方法。

背景技术

随着无线通讯技术的飞速发展，各种频段、各种制式的通讯设备不断出现并投入使用。为了避免各种通信系统信号间包括自身系统间的收发相互干扰，需要使用射频滤波器进行滤波。特别是在无线基站上，为了在同一个天线上实现接收和发送信号，需要使用双工器。

在无线基站系统中的滤波器和双工器不会采用常用的微带线结构的滤波器，主要原因是插损过大。业界都毫无例外地采用空腔滤波器或空腔介质滤波器，空腔滤波器的原理是通过空气谐振腔之间的电场和磁场相互耦合形成滤波作用，而空气谐振腔的几何形状决定了谐振频率；由于机械加工决定了空腔的精度，导致必须使用具有等效电容或电感作用的螺丝进行调整，才能满足滤波器双工器的指标，因此空腔滤波器或空腔介质滤波器具有以下缺点：

●良品率低；生产批量一致性差、机械加工精度上要求高；

●成本高；每个空腔滤波器或空腔介质滤波器根据不同的指标情况需有几个、十几个、几十个螺丝进行反复调整，由于加工调试复杂，指标频率调整复杂，导致成本高。

●制造周期长；由于需反复调试，投入人力时间多，导致制造周期长；

●加之空腔滤波器是一个精密金属加工件，指标要求较高，因此大幅降低成本十分困难。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种采用悬置微带线结构的滤波器，该结构的滤波器既解决了对机械加工精度要求高、制造周期长、批量生产一致性差的问题，同时又保留了空气传输媒介的低损耗特点。

本发明的另一目的是，提供一种由该悬置微带线结构的滤波器构成的双工器。

本发明的又一目的是，还要提供一种该滤波器的快速设计方法和快速调整方法。

本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案为：

一种悬置微带线滤波器，包括由金属壳形成的一腔体，所述腔体内设置一PCB双面板，所述PCB双面板固定在所述金属壳的侧壁上，且与所述金属壳的上下内壁具有一定空气高度；所述PCB双面板的一面按预定形状蚀刻有作为悬置微带线的十字节级联传输线。

所述的滤波器，其中：所述十字节级联传输线由一节以上的十字节单元级联组成；每一级十字节单元由预定结构尺寸的十字节、开路线和传输线构成；在离开所述十字节级联传输线一定距离的PCB双面板正反两面铺有相通的PCB地，且所述PCB地与所述金属壳相连。

所述的滤波器，其中：所述的金属壳由上屏蔽盒与下屏蔽盒构成，所述带有十字节级联传输线的PCB双面板固定安装在上下屏蔽盒中间；PCB双面板正反两面的PCB地通过若干通孔连通，并与所述上下屏蔽盒紧密接触。

所述的滤波器，其中：相连的所述十字节之间采用PCB地形成的屏蔽墙进行隔离。

所述的滤波器，其中：所述上下屏蔽盒与PCB双面板之间的空气高度为所述PCB双面板厚度的1/2～4倍；所述PCB双面板采用低损耗介电常数的板材。

所述的滤波器，其中：所述的十字节单元的开路线在预定位置设有折弯。

一种采用悬置微带线滤波器组成的双工器，包括由金属壳形成的一腔体，所述腔体内设置有发射滤波器和接收滤波器；发射滤波器和接收滤波器相接的ANT天线端连接天线，发射滤波器的TX发射端连接发射机电路，接收滤波器的RX接收端连接接收机电路；一PCB双面板固定在所述金属壳的侧壁上，所述PCB双面板上蚀刻有至少一组十字节级联传输线，作为发射或接收滤波器；所述PCB双面板与所述金属壳的上下内壁具有一定空气高度。

所述的双工器，其中：所述PCB双面板的同一面带有分别作为发射滤波器和接收滤波器的两组十字节级联传输线；所述发射滤波器与接收滤波器之间采用T型连接；所述的ANT天线端、TX发射端、RX接收端通过同轴连接器分别与天线、发射机电路、接收机电路连接。

所述的双工器，其中：所述发射滤波器和接收滤波器的十字节级联传输线分置于所述PCB双面板的正反两面，并且错开分布；所述发射滤波器与接收滤波器的ANT天线端通过通孔连接。

一种悬置微带线滤波器的设计方法，在滤波器的工作频率内，采用以下步骤：

A、根据已确定的悬置微带线结构的物理结构参数及PCB板的结构电气参数，在电路求解仿真软件中得出优化后等效的带状线结构；

B、在所述电路求解仿真软件中用带状线十字节模型求解出近似等效的悬置微带十字节的物理结构尺寸；

C、在三维电磁场软件求解验证所述的悬置微带十字节的物理结构尺寸。

所述的设计方法还包括以下步骤：

D、对悬置微带线的每个十字节，分别进行三维电磁场软件求解，得出每个十字节的散射参数；

E、针对悬置微带线的每个十字节，在电路求解仿真软件中，以等效三维电磁场软件求解的每个十字节的散射参数为目标前提，求解悬置微带十字节开路线模型的长度参数L+ΔL；其中，L为在电路求解仿真软件中求解出的悬置微带十字节的原有开路线长度；ΔL为由开路等效电容等效的开路线长度；

F、得出每个悬置微带十字节准确的开路线长度L-ΔL，并将每个悬置微带十字节的开路线用准确的开路线长度L-ΔL替代原有开路线长度L。

所述的设计方法，其中：步骤A所述悬置微带线的物理结构参数及PCB板的结构电气参数包括：悬置微带线的上下空气高度、传输线厚度，PCB介质的损耗正切角和介电常数。

一种悬置微带线滤波器的调整方法，包括以下步骤：

A、选取用于调整滤波器频偏的导电片；以及选择所述导电片的预置位置，该预置位置明显改变十字节级联传输线与地之间的间距；

B、根据所述导电片的厚度和导电特性，通过实际仿真，得出导电片层数或导电片设置的精确位置对所述滤波器频率偏移的具体影响值；

C、对于制造完成后需要校正频率偏移的悬置微带线滤波器，根据实际频率偏移以及步骤B得出的所述具体影响值，将所需层数的导电片固定在所述精确位置上。

所述的调整方法，其中：当所述滤波器的频率向下偏移时，所述的调整方法包括如下：

所述步骤A中所述的预置位置为：所述十字节级联传输线的开路线附近的PCB地与上屏蔽盒接触处；

所述步骤B的具体处理如下：根据所述导电片的厚度和导电特性，通过实际仿真，得出设置在预置位置的导电片层数对所述滤波器频率偏移的具体影响值；

所述步骤C中所述的精确位置等同所述预置位置。

所述的调整方法，其中：当所述滤波器的频率向上偏移时，所述的调整方法包括如下：

所述步骤A中所述的预置位置为：所述传输线的开路线端部的正下方并与PCB反面地线以及下屏蔽盒接触处；

所述步骤B包括的具体步骤为：

B1、根据所述导电片的厚度和导电特性，通过实际仿真，得出导电片设置在不同精确位置时对所述滤波器频率偏移的具体影响值；

B2、在所述PCB双面板上标识出所述不同的精确位置；

所述步骤C中所述的所需层数的导电片为一层导电片。

所述的调整方法，其中：所述的导电片采用金属垫片。

本发明的有益效果为：由于本技术方案的滤波器和双工器，实际成品的频率偏移指标主要由PCB板上十字节级联传输线图形的加工精度决定，即相当于把控制金属腔体的机械加工精度转变成了控制PCB图形的制造精度，而PCB的加工精度远高于机械结构的加工精度，控制PCB图形的精度更易于实现；因此，本发明的滤波器和双工器对屏蔽盒机械加工和PCB双面板加工无特别精度要求，且制作良品率极高，基本无需调试，同时能保证批量生产良好的特性一致性；因此可极大地降低成本，并易于进行批量生产，使供货周期会大大缩短。

本发明提供的该滤波器的设计方法，由于采用了利用电路求解仿真软件中带状线十字节模型局部近似等效悬置微带线十字节模型优化出一个悬置微带线十字节级联滤波器，以及再用三维电磁场软件校正电路求解仿真软件优化出的悬置微带十字节的技术方案，因此解决了电路求解仿真软件中悬置微带十字节模型和悬置微带开路线模型不准确的技术难题，实现了快速准确地设计出满足设计指标的悬置微带线十字节型滤波器。

本发明提供的该滤波器的快速调整方法。由于在该滤波器设计完成后PCB双面板加工制作前，就通过实际仿真得出用来调整滤波器频率偏移的导电片的层数以及作用的位置对该滤波器频率偏移的具体影响值，并在PCB板上作出标识；因此对于加工完成后少数需要校正频率偏移的滤波器，可以用导电片一次性快速准确地进行校正调整；具有调试简单节省时间的优点。

附图说明

图1为本发明悬置微带线滤波器的剖面图；

图2为十字节单元示意图；

图3为悬置微带线滤波器除去上屏蔽盒的俯视图；

图4为悬置微带线滤波器测试结果图；

图5为十字节的开路线折弯的示意图；

图6为双工器的方框图；

图7a图7b为悬置微带线双工器的PCB板正/反两面示意图；

图8a图8b为悬置微带线结构和等效的带状线结构的示意图；

图9为三维电磁场软件中悬置微带线十字节和近似等效的电路求解仿真软件中带状线十字节的求解结果比较曲线；

图10为悬置微带开路线横截面的等效电路图；

图11a、b、c、d、e、f、g、h为优化L+ΔL后的十字节在电路求解仿真软件和优化前L在三维电磁场软件求解S参数的比较曲线；

图12为非对称带状线结构图；

图13为使用导电片校正频率向下偏移的滤波器时PCB板正面图；

图14为校正频率向下偏移的滤波器时，导电片安放的位置示意；

图15a图15b为使用导电片校正频率向上偏移的滤波器时PCB板正面图和反面图；

图16为校正频率向上偏移的滤波器时，导电片安放的位置示意；

图17为在PCB板上标识频率校正值对应位置的示意。

具体实施方式

下面根据附图和实施例对本发明作进一步详细说明：

参见图1图2图3，本发明的悬置微带线滤波器，其基本结构包括：由金属壳1形成的一腔体，所述腔体内设置一PCB双面板20，PCB双面板固定在金属壳的侧壁上，且PCB双面板与金属壳的上下内壁之间具有一定空气高度h；所述的PCB双面板的正面蚀刻有预定形状的十字节级联传输线30，十字节级联传输线30由一节以上如图2所示的十字节单元级联组成，而每一级十字节单元都由预定结构尺寸的十字节33、开路线32和传输线31构成，每一个十字节单元组成一个谐振器或阻抗转换器，同时通过级联的十字节组成滤波器；在离开十字节级联传输线一定距离的PCB板上，也就是在十字节级联传输线周围的PCB双面板正反两面，均铺有相通的PCB地21，且PCB地21与所述金属壳相连。采用如上所述结构的滤波器，其实际成品的指标主要由PCB板上十字节级联传输线图形的加工精度来决定的，而与空腔滤波器频率偏移由机械加工精度决定相比，显而易见，控制PCB图形的加工精度要比控制机械加工精度容易的多，更易于实现，因此本发明的滤波器的良品率极高。

本发明悬置微带线滤波器采用的具体结构如图1所示，所述的金属壳由上屏蔽盒10与下屏蔽盒11构成，带有十字节级联传输线30的PCB双面板20固定安装在上下屏蔽盒中间，PCB双面板20与上下屏蔽盒内壁保持一定的空气高度，具体设计时，PCB双面板采用低损耗介电常数的板材，空气高度h是PCB双面板板材厚度d的1/2～4倍，这样使大部分能量都从空气4中传输，有效地降低了滤波器插入损耗。按照微波的常规设计，在十字节级联传输线正下方的PCB板背面上不走任何线，以避免对十字节级联传输线产生影响；而在本发明中，在相连的所述十字节之间采用PCB铜皮地21形成的屏蔽墙进行隔离，如图3所示，用来减少十字节之间的相互影响。另外在十字节级联传输线周围的PCB双面板正反两面都铺铜皮，形成大片PCB地，同时在上下铜皮处打大量的过孔22使PCB正反两面的地相互连通；所述的PCB双面板安装在上下屏蔽盒中间时，正反面PCB地与上下屏蔽盒紧密接触，并通过金属紧固件(螺钉)使PCB地与上下屏蔽盒紧紧相连；这种方式既使滤波器具备了良好的散热功能，同时也具有良好的屏蔽效果。上述具体结构的滤波器，保留了损耗低、滤波性能好的优点，其特性测试结果见图4，同时制作和装配工艺简单方便、加工精度容易控制，一次性良品率极高，只要把加工好的PCB板放在下屏蔽盒中，焊上同轴连接器后加上上屏蔽盒，上下屏蔽盒用螺丝紧固，无需任何调试，90％以上都满足设计指标。因此可大幅度降低成本，缩短制造周期。

本发明中的十字节级联传输线的十字节图形形状、大小和十字节级联数，根据具体设计需求而定，不受限制。并且在实际设计制作中，还可以根据具体需要，对本发明的悬置微带线滤波器进行变形处理，例如为了缩小滤波器尺寸，如图5所示，对十字节级联传输线的十字节开路线进行打弯处理，即在十字节单元的开路线的预定位置设有折弯321，具有同样的效果，却减小了十字节级联传输线占用PCB板的面积。

利用本发明所述的悬置微带线滤波器可以组成双工器。双工器如图6所示，由发射滤波器和接收滤波器组成，发射滤波器和接收滤波器相接的ANT天线端连接天线，发射滤波器的TX发射端连接发射机电路，接收滤波器的RX接收端连接接收机电路。双工器允许来自发射机电路的发射机信号仅通过发射机频带导向天线，同时允许来自天线的接收信号仅通过接收频带把它馈送到接收机，实现用同一天线同时进行收发信号；采用双工器可防止发射信号对接收机电路的干扰，以及接收信号对发射机电路的干扰。本发明的双工器同样包括由金属壳形成的一腔体，所述腔体内设置有发射滤波器和接收滤波器；一PCB双面板固定在所述金属壳的侧壁上，所述PCB双面板上蚀刻有至少一组十字节级联传输线，作为发射或接收滤波器；PCB双面板与所述金属壳的上下内壁具有一定空气高度。具体实例如图7a图7a b所示，所述PCB双面板的同一面带有分别作为发射滤波器和接收滤波器的两组十字节级联传输线，所述发射滤波器与接收滤波器的一端之间采用T型连接；PCB板固定在上下屏蔽盒中间，PCB的地直接与上下屏蔽盒接触；所述的ANT天线端、TX发射端、RX接收端口通过同轴连接器分别与天线、发射机电路、接收机电路连接。本发明的双工器在实施中，还可以将发射滤波器和接收滤波器的十字节级联传输线分置于PCB双面板的正反两面，并且作为发射滤波器的十字节级联传输线与作为接收滤波器的十字节级联传输线错开分布，发射滤波器与接收滤波器的ANT天线端通过通孔连接。上述用悬置微带线滤波器组成的双工器具有前述悬置微带线滤波器的所有优点。

关于悬置微带线十字节滤波器的设计，由于悬置微带线是一种十分复杂的结构形式，没有准确的计算式和通用的近似计算式，只在一些特殊情形下才有近似计算式，因此悬置微带线通常在电路求解仿真软件和三维电磁场仿真软件中进行求解设计完成。三维电磁场仿真软件可以对任意形状的图形进行场求解，具有十分准确的仿真求解结果，但是仿真时间过长，不适宜用于有多个优化参数情况下的仿真求解；而电路求解仿真软件采用电路求解的方法，具有较快的求解时间，但无法考虑不规则图形和无模型的图形，并且十字节单元中的悬置微带开路线、悬置微带十字节在电路求解仿真软件中的模型不准确；若按照通常的设计方法先在电路求解仿真软件求得一个具体尺寸图形的滤波器，然后在三维电磁场软件中求解印证结果，就需反反复复的进行上述优化求解过程，直至在三维电磁场软件求解得到一个符合设计指标要求的滤波器。这种设计过程会十分漫长，并具有不确定性。为了解决电路求解仿真软件中悬置微带十字节模型和悬置微带开路线模型不准确的技术难题，实现悬置微带线十字节型滤波器的快速设计，本发明提供了一种悬置微带线十字节滤波器的快速设计方法。

参见图8a和图8b，本发明设计方法的基本原理是：由于传输线在一定的工作频率和电长度范围内，相同宽度和长度的悬置微带线30和带状线60传输线的阻抗和电长度相等，因此对于具体的悬置微带线结构，可以得到一个近似等效的带状线结构；而在电路求解仿真软件中，带状线十字节模型具有较高的准确度，因此利用电路求解仿真软件中带状线十字节模型求解出近似等效的悬置微带线十字节的优化结果。其方法包括如下步骤：在滤波器的工作频率内，

A、根据已确定的悬置微带线的物理结构参数及PCB板的结构电气参数，如：PCB板距上下地5的空气高度、传输线30厚度，PCB介质70的损耗正切角和介电常数，在电路求解仿真软件中得出优化后等效的带状线结构：即等效PCB介质71的等效介电常数和带状线介质高度和等效的损耗正切角；

B、在所述电路求解仿真软件中用带状线十字节模型求解出近似等效的悬置微带十字节的优化结果，即悬置微带十字节的长度、宽度等物理结构尺寸；

C、在三维电磁场软件求解验证所述的悬置微带十字节的优化结果。

采用上述方法，在电路求解仿真软件带状线十字节模型等效悬置微带十字节模型情况下，根据具体的滤波器设计指标，就可以优化出一个悬置微带线十字节级联的滤波器。从图9所示的求解结果比较中，可以看出在电路求解仿真软件中用带状线十字节模型近似替代悬置微带十字节模型的设计仿真求解结果(曲线b)，与三维电磁场软件中悬置微带线十字节的求解结果(曲线a)基本一致；也就是说在电路求解仿真软件中的带状线十字节模型可以局部近似等效三维电磁场软件中悬置微带线十字节结果，也就是与设计完成后的测试结果基本一致。解决了悬置微带十字节模型不准确的难题。

根据上述方法得到的一个具体的悬置微带线十字节级联的滤波器，由于没有考虑悬置微带开路线模型不准确的影响，两者求解结果稍有偏差。为了消除悬置微带开路线模型不准确的影响，需对上述方法得到的优化结果进行校正处理。导致悬置微带开路线模型不正确，主要是没有考虑开路等效电容的影响。如图10所示，开路等效电容也等效于一小段理想的开路线，也就是说，等效开路截面比实际截面端向外延伸了一段距离ΔL。对此，可以通过下述方法来校正处理。因此，悬置微带线十字节滤波器的设计方法还包括如下步骤：

D、对悬置微带线的每个十字节，分别进行三维电磁场软件求解，得出每个十字节的散射参数(S参数)；

E、针对悬置微带线的每个十字节，在电路求解仿真软件中，以等效三维电磁场软件求解的每个十字节的S参数为目标前提，求解悬置微带十字节开路线模型的长度参数L+ΔL；其中，L为在电路求解仿真软件中求解(优化)出的悬置微带十字节的原有开路线长度；ΔL为由开路等效电容等效的开路线长度；

F、得出每个悬置微带十字节准确的开路线长度L-ΔL，L-ΔL的值就是抵消悬置微带线开路线模型不准确后的开路线长度实际值；并将每个悬置微带十字节的开路线用准确的开路线长度L-ΔL替代原有开路线长度L；之后再按照原顺序级联十字节，就是设计完成后的悬置微带线十字节型滤波器。

图11所示为优化L+ΔL后的十字节在电路求解仿真软件和优化前L在三维电磁场软件求解S参数比较实例，可以看出二者的曲线基本重叠，说明消除了悬置微带开路线模型不准确的问题。采用这种方法，就无需在三维电磁场软件中优化滤波器的参数，只需对具体的滤波器每个十字节求解一次S参数，大量的设计工作都在电路求解仿真软件中完成，大大减少了在三维电磁场软件的求解时间，提高了悬置微带线十字节型滤波器的设计效率。

本发明的设计方法中，提到的近似等效带状线十字节结构模型，不仅限于对称带状线结构近似等效，也包含非对称带状线结构的近似等效。如图12所示的，当图中高度h1等于高度h2时的带状线结构称为对称带状线等效带状线结构；当图中高度h1不等于高度h2时的带状线结构即称为非对称带状线等效带状线结构。

在悬置微带线十字节型滤波器的制作加工过程中，由于屏蔽盒加工误差造成上下屏蔽盒与PCB双面板间的空气高度变化，或者PCB板板厚公差，以及PCB厂家对十字节级联传输线的加工误差，可能会造成滤波器的频率发生最大5MHz到10MHz的偏差，导致滤波器无法满足设计指标，因此，需要对不满足设计指标的悬置微带线十字节型滤波器进行调试，以减少加工后成品的报废，进一步提高良品率。为此，本发明还提供了一种快速调整悬置微带线十字节型滤波器频率偏移的方法，并且只需调整一次就可以把不满足设计指标的调整成满足设计指标的滤波器。

由于改变传输线与地之间的间距，会导致传输线到地的等效电容大小的改变，从而造成滤波器频率偏移；本发明利用这一特点对因有频率偏移而无法满足指标的滤波器进行校正。本发明的调整方法，其基本步骤为：

A、选取用于调整滤波器频偏的导电片并且事先测量其厚度，以及选择导电片的预置位置；该预置位置能明显改变十字节级联传输线与地之间的间距；

B、根据导电片的厚度和导电特性，通过实际仿真，得出导电片层数或导电片设置的精确位置对所述滤波器频率偏移的具体影响值；

C、对于制造完成后需要校正频率偏移的悬置微带线滤波器，根据实际频率偏移以及步骤B得出的所述具体影响值，将所需层数的导电片固定在所述精确位置上，就可以一次性地完成对悬置微带线十字节型滤波器的频率偏移的调整。

对于图1所示结构的悬置微带线十字节型滤波器，1/4波长的开路线处与上下屏蔽盒之间的空气高度对频率偏移最为敏感，只要在开路线附近的铜皮地上增加一定厚度的薄导电片，就可以实现滤波器的频率校正。因此对于频率向上偏移和频率向下偏移的滤波器分别采用以下具体的调整方法。

对于频率向下偏移的滤波器的校正方法：

A、如图13、图14所示，选取具有一定厚度的导电片8，将导电片预置在十字节级联传输线的开路线附近的PCB地21与上屏蔽盒10接触处；

B、根据导电片8的厚度和导电特性，通过实际仿真，得出设置在该位置的导电片层数对所述滤波器频率偏移的具体影响值；

C、对于制造完成后需要校正频率偏移的悬置微带线滤波器，根据实际频率偏移以及导电片层数对滤波器频率向上偏移的具体影响值，选用1～3片导电片放在PCB双面板开路线附近与上屏蔽盒接触的地上，频率向下偏移的滤波器就可以马上校正过来。此时的精确位置就是预置位置。

对于频率向上偏移的滤波器的校正方法：

A、选取具有一定厚度的导电片8，将导电片预置在如图15图16所示传输线的开路线32端部的正下方并与PCB反面地线21以及下屏蔽盒11接触处；在此处放置导电片，相当于减小了正对导电片部分的开路线对地的间距，可以有效地增加开路线与地间的等效电容；因此，导电片覆盖开路线的部分越大，等效电容增加的越多；

B1、根据所述导电片的厚度和导电特性，通过实际仿真，得出导电片设置在预置位置左右的不同的精确位置时，对所述滤波器频率向上偏移的具体影响值；

B2、如图17所示，在PCB板的加工图以及加工后的PCB双面板上用丝印方法标识出频率校正值对应的不同的精确位置；例如滤波器频率向上偏移5MHz时导电片应放置的精确位置点，以及滤波器频率向上偏移10MHz时应放置的精确位置点；

C、对于制造完成后需要校正频率偏移的悬置微带线滤波器，根据实际频率偏移以及导电片设置的精确位置对滤波器频率向上偏移的具体影响值，将一导电片放在PCB丝印标识23所示的相应位置上，用PCB双面板与下屏蔽盒把导电片紧紧夹住，紧密结合，频率向上偏移的滤波器就可以马上校正过来。

以上所述用来调整频率偏移的导电片采用具有一定厚度的金属垫片，如薄铜片，也可以采用高介质常数、低损耗的其它材料的垫片。

可以理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，而所有这些改变或替换都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims (16)

1.一种悬置微带线滤波器，包括由金属壳形成的一腔体，其特征在于：所述腔体内设置一PCB双面板，所述PCB双面板固定在所述金属壳的侧壁上，且与所述金属壳的上下内壁具有一定空气高度；所述PCB双面板的一面按预定形状蚀刻有作为悬置微带线的十字节级联传输线。

2.根据权利要求1所述的滤波器，其特征在于：所述十字节级联传输线由一节以上的十字节单元级联组成；每一级十字节单元由预定结构尺寸的十字节、开路线和传输线构成；在离开所述十字节级联传输线一定距离的PCB双面板正反两面铺有相通的PCB地，且所述PCB地与所述金属壳相连。

3.根据权利要求2所述的滤波器，其特征在于：所述的金属壳由上屏蔽盒与下屏蔽盒构成，所述带有十字节级联传输线的PCB双面板固定安装在上下屏蔽盒中间；PCB双面板正反两面的PCB地通过若干通孔连通，并与所述上下屏蔽盒紧密接触。

4.根据权利要求3所述的滤波器，其特征在于：相连的所述十字节之间采用PCB地形成的屏蔽墙进行隔离。

5.根据权利要求4所述的滤波器，其特征在于：所述上下屏蔽盒与PCB双面板之间的空气高度为所述PCB双面板厚度的1/2～4倍；所述PCB双面板采用低损耗介电常数的板材。

6.根据权利要求1至5任一权项所述的滤波器，其特征在于：所述的十字节单元的开路线在预定位置设有折弯。

7.一种采用悬置微带线滤波器组成的双工器，包括由金属壳形成的一腔体，所述腔体内设置有发射滤波器和接收滤波器；发射滤波器和接收滤波器相接的ANT天线端连接天线，发射滤波器的TX发射端连接发射机电路，接收滤波器的RX接收端连接接收机电路；其特征在于：一PCB双面板固定在所述金属壳的侧壁上，所述PCB双面板上蚀刻有至少一组十字节级联传输线，作为发射或接收滤波器；所述PCB双面板与所述金属壳的上下内壁具有一定空气高度。

8.根据权利要求7所述的双工器，其特征在于：所述PCB双面板的同一面带有分别作为发射滤波器和接收滤波器的两组十字节级联传输线；所述发射滤波器与接收滤波器之间采用T型连接；所述的ANT天线端、TX发射端、RX接收端通过同轴连接器分别与天线、发射机电路、接收机电路连接。

9.根据权利要求7所述的双工器，其特征在于：所述发射滤波器和接收滤波器的十字节级联传输线分置于所述PCB双面板的正反两面，并且错开分布；所述发射滤波器与接收滤波器的ANT天线端通过通孔连接。

10.一种设计如权利要求1所述的悬置微带线滤波器的方法，在滤波器的工作频率内，采用以下步骤：

A、根据已确定的悬置微带线结构的物理结构参数及PCB板的结构电气参数，在电路求解仿真软件中得出优化后等效的带状线结构；

B、在所述电路求解仿真软件中用带状线十字节模型求解出近似等效的悬置微带十字节的物理结构尺寸；

C、在三维电磁场软件求解验证所述的悬置微带十字节的物理结构尺寸。

11.根据权利要求10所述的设计方法，其特征在于：所述设计方法还包括以下步骤：

D、对悬置微带线的每个十字节，分别进行三维电磁场软件求解，得出每个十字节的散射参数；

E、针对悬置微带线的每个十字节，在电路求解仿真软件中，以等效三维电磁场软件求解的每个十字节的散射参数为目标前提；求解悬置微带十字节开路线模型的长度参数L+ΔL；其中，L为在电路求解仿真软件中求解出的悬置微带十字节的原有开路线长度；ΔL为由开路等效电容等效的开路线长度；

F、得出每个悬置微带十字节准确的开路线长度L-ΔL，并将每个悬置微带十字节的开路线用准确的开路线长度L-ΔL替代原有开路线长度L。

12.根据权利要求10或11所述的设计方法，其特征在于：步骤A所述悬置微带线的物理结构参数及PCB板的结构电气参数包括：悬置微带线的上下空气高度、传输线厚度，PCB介质的损耗正切角和介电常数。

13.一种调整如权利要求1所述的悬置微带线滤波器的方法，包括以下步骤：

A、选取用于调整滤波器频偏的导电片；以及选择所述导电片的预置位置，该预置位置明显改变十字节级联传输线与地之间的间距；

B、根据所述导电片的厚度和导电特性，通过实际仿真，得出导电片层数或导电片设置的精确位置对所述滤波器频率偏移的具体影响值；

C、对于制造完成后需要校正频率偏移的悬置微带线滤波器，根据实际频率偏移以及步骤B得出的所述具体影响值，将所需层数的导电片固定在所述精确位置上。

14.根据权利要求13所述的调整方法，其特征在于：当所述滤波器的频率向下偏移时，所述的调整方法包括如下：

所述步骤A中所述的预置位置为：所述十字节级联传输线的开路线附近的PCB地与上屏蔽盒接触处；

所述步骤B的具体处理如下：根据所述导电片的厚度和导电特性，通过实际仿真，得出设置在预置位置的导电片层数对所述滤波器频率偏移的具体影响值；

所述步骤C中所述的精确位置等同所述预置位置。

15.根据权利要求13所述的调整方法，其特征在于：当所述滤波器的频率向上偏移时，所述的调整方法包括如下：

所述步骤A中所述的预置位置为：所述传输线的开路线端部的正下方并与PCB反面地线以及下屏蔽盒接触处；

所述步骤B包括的具体步骤为：

B1、根据所述导电片的厚度和导电特性，通过实际仿真，得出导电片设置在不同精确位置时对所述滤波器频率偏移的具体影响值；

B2、在所述PCB双面板上标识出所述不同的精确位置；

所述步骤C中所述的所需层数的导电片为一层导电片。

16.根据权利要求13至15任一权项所述的调整方法，其特征在于：所述的导电片采用金属垫片。

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