一种小中心频率比的三通带滤波器拓扑结构及滤波器的制作方法

本技术涉及滤波器，尤其涉及一种小中心频率比的三通带滤波器拓扑结构及滤波器。

背景技术：

1、随着现代无线通信技术的快速发展，射频接收前端需要兼容不同的通信制式和提供更丰富的业务才能满足人们日益增长的数字化应用需求。在此背景下，具有成本低、重量轻、型面低、易于集成的微带三通带滤波器吸引了广大学者和工程师的关注，并做了深入的研究。然而，现有的微带三通带滤波器，大都存在带宽窄和尺寸大的缺陷，严重影响其在现代高速传输信息的通信系统中使用。

技术实现思路

1、本实用新型的主要目的在于提供一种小中心频率比的三通带滤波器拓扑结构及滤波器，旨在解决现有的具有三通带滤波器带宽窄和尺寸大的问题。

2、为实现上述目的，本实用新型提出一种小中心频率比的三通带滤波器拓扑结构，包括依次连接的第一平行线和第二平行线，所述第一平行线另一端连接有输入端，所述第二平行线另一端连接有输出端；

3、所述第一平行线和所述输入端之间连接有第一水平微带线和第二开路枝节，所述第二平行线和所述输出端之间连接有第二水平微带线和第四开路枝节；所述第一水平微带线另一端连接有第一垂直微带线，所述第一垂直微带线另一端连接有第一开路枝节；所述第二水平微带线另一端连接有第二垂直微带线，所述第二垂直微带线另一端连接有第三开路枝节；

4、所述第一平行线、第二平行线、第一水平微带线、第二开路枝节、第二水平微带线、第四开路枝节、第一开路枝节及第三开路枝节均沿第一方向排布，所述第一垂直微带线及第二垂直微带线均沿第二方向排布，且所述第一方向与所述第二方向垂直；

5、所述第一平行线和第二平行线之间还对称连接有第三垂直微带线和第四垂直微带线；

6、所述第三垂直微带线另一端对称连接有第三水平微带线和第四水平微带线；所述第三水平微带线另一端连接有第五垂直微带线，所述第五垂直微带线另一端连接有第五开路枝节；所述第四水平微带线另一端连接有第六垂直微带线，所述第六垂直微带线另一端连接有第六开路枝节；

7、所述第四垂直微带线另一端对称连接有第五水平微带线和第六水平微带线；所述第五水平微带线另一端连接有第七垂直微带线，所述第七垂直微带线另一端连接有第七开路枝节；所述第六水平微带线另一端连接有第八垂直微带线，所述第八垂直微带线另一端连接有第八开路枝节；

8、所述第三水平微带线、第四水平微带线、第五水平微带线、第六水平微带线、第五开路枝节、第六开路枝节、第七开路枝节及第八开路枝节均沿第一方向排布；所述第三垂直微带线、第四垂微带线、第五垂直微带线、第六垂直微带线、第七垂直微带线及第八垂直微带线均沿第二方向排布。

9、可选地，所述第一平行线和第二平行线的奇模特征阻抗和偶模特征阻抗相等。

10、可选地，所述第一水平微带线的特征阻抗、第二水平微带线的特征阻抗、第一垂直微带线的特征阻抗、第二垂直微带线的特征阻抗、第一开路枝节的特征阻抗、第二开路枝节的特征阻抗、第三开路枝节的特征阻抗、第四开路枝节的特征阻抗相等。

11、可选地，所述第三水平微带线的特征阻抗、第四水平微带线的特征阻抗、第五水平微带线的特征阻抗、第六水平微带线的特征阻抗、第五垂直微带线的特征阻抗、第六垂直微带线的特征阻抗、第七垂直微带线的特征阻抗、第八垂直微带线的特征阻抗、第五开路枝节的特征阻抗、第六开路枝节的特征阻抗、第七开路枝节的特征阻抗和第八开路枝节的特征阻抗相等，均为第三垂直微带线的特征阻抗或第四垂直微带线的特征阻抗的两倍。

12、可选地，所述第一平行线的电长度和第二平行线的电长度相等，且均为滤波器第一通带的下通带边对应的频率和第三通带的上通带边对应的频率之和处所对应的八分之一波长。

13、可选地，所述第三垂直微带线的电长度、第三水平微带线的电长度、第五垂直微带线的电长度及第五开路枝节的电长度之和为第一平行线电长度的两倍；

14、所述第三垂直微带线的电长度、第四水平微带线的电长度、第六垂直微带线的电长度及第六开路枝节的电长度之和为第一平行线电长度的两倍；

15、所述第四垂直微带线的电长度、第五水平微带线的电长度、第七垂直微带线的电长度及第七开路枝节的电长度之和为第一平行线电长度的两倍；

16、所述第四垂直微带线的电长度、第六水平微带线的电长度、第八垂直微带线的电长度及第八开路枝节的电长度之和为第一平行线电长度的两倍。

17、可选地，所述第一水平微带线的电长度、第一垂直微带线的电长度及第一开路枝节的电长度之和大于第一平行线的电长度，且为滤波器第一通带和第二通带之间的第一阻带中心频率处对应的四分之一波长；

18、所述第二水平微带线的电长度、第二垂直微带线的电长度及第三开路枝节的电长度之和大于第一平行线的电长度，且为滤波器第一通带和第二通带之间的第一阻带中心频率处对应的四分之一波长。

19、可选地，所述第二开路枝节的电长度和第四开路枝节的电长度相等，均小于第一平行线的电长度，且为第二通带和第三通带之间的第二阻带中心频率处对应的四分之一波长。

20、为实现上述目的，本实用新型还提出一种滤波器，包括上述任一所述的拓扑结构设计的滤波器。

21、可选地，所述滤波器还包括一电路板，所述电路板的介电常数为3.38，介电损耗为0.0022，厚度为0.813mm，尺寸为18.8mm*8.5mm；

22、所述第一平行线和所述第二平行线中传输线的线宽设置为wp＝0.2mm、线间距设置为sp＝0.1mm、线长设置为lp＝7.3mm；

23、所述第一水平微带线、第二水平微带线、第二开路枝节及第四开路枝节的线长均设置为l1＝6.1mm；所述第一垂直微带线及第二垂直微带线的线长均设置为l2＝0.85mm；所述第一开路枝节及第三开路枝节的线长均设置为l3＝1.45mm；

24、所述第一水平微带线、第二水平微带线、第二开路枝节、第四开路枝节、第一垂直微带线、第二垂直微带线、第一开路枝节及第三开路枝节的线宽均设置为w1＝0.15mm；所述第二开路枝节与第一平行线之间的间距、所述第四开路枝节与第二平行线之间的间距、所述第一水平微带线与第一平行线之间的间距、所述第二水平微带线与第二平行线之间的间距均设置为s1＝0.55mm；

25、所述第三垂直微带线及第四垂直微带线的线长均设置为l4＝3.5mm，线宽设置为w2＝0.6mm；

26、所述第三水平微带线、第四水平微带线、第五水平微带线及第六水平微带线的线长均设置为l5＝7.2mm；所述第五垂直微带线、第六垂直微带线、第七垂直微带线及第八垂直微带线的线长均设置为l6＝1.9mm；所述第五开路枝节、第六开路枝节、第七开路枝节及第八开路枝节的线长均设置为l7＝3.6mm；

27、所述第三水平微带线、第四水平微带线、第五水平微带线、第六水平微带线、所述第五垂直微带线、第六垂直微带线、第七垂直微带线、第八垂直微带线、所述第五开路枝节、第六开路枝节、第七开路枝节及第八开路枝节的线宽均设置为w3＝0.3mm。

28、本实用新型的有益效果在于：改善了现有三通带滤波器的拓扑结构，拓扑结构包括连接的第一平行线和第二平行线，第一平行线连接有输入端，第二平行线连接有输出端；第一平行线和输入端之间连接有第一水平微带线和第二开路枝节，第二平行线和输出端之间连接有第二水平微带线和第四开路枝节；第一水平微带线连接有第一垂直微带线、第一开路枝节；第二水平微带线连接有第二垂直微带线、第三开路枝节；第一平行线和第二平行线之间连接有第三垂直微带线和第四垂直微带线；第三垂直微带线连接有第三水平微带线和第四水平微带线；第三水平微带线连接有第五垂直微带线、第五开路枝节；第四水平微带线连接有第六垂直微带线、第六开路枝节；第四垂直微带线连接有第五水平微带线和第六水平微带线；第五水平微带线连接有第七垂直微带线、第七开路枝节；第六水平微带线连接有第八垂直微带线、第八开路枝节；

29、基于该拓扑结构的滤波器具有六个传输极点和三个传输零点，且无论如何改变其各枝节特征阻抗的值，传输零极点的相对位置都不会改变，因此，基于此拓扑结构可以设计具有三通带的滤波器，且在每个通带都具有两个传输零点以确保平坦，阻带内有四个传输零点以确保高隔离和高选择性。