一种椭圆函数高通滤波器

摘要

本实用新型公开了一种椭圆函数高通滤波器，包括PCB印制板，PCB印制板上设置有串联的耦合电容与并联的阶梯阻抗谐振器，阶梯阻抗谐振器包括悬置带状线电感和平面波导结构的扇形电容，PCB印制板安装在上腔体和下腔体之间，上腔体和下腔体之间还连接有射频同轴连接器。本实用新型采用椭圆函数高通滤波器设计的产品，极大的保证了产品的矩形系数，近带抑制做到了最优。

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种无线通信领域的高通滤波器，尤其涉及一种椭圆函数高通滤波器，所述椭圆函数型高通滤波器可以提高近带带外抑制。

背景技术

目前在现代移动通信技术中，高通滤波器是必不可少的重要组成部分。常见的高通滤波器多为切比雪夫型和椭圆函数型两种，前者有明显缺点在于近带带外下降缓慢，抑制低，无法满足近带的超高抑制要求；后者具有体积小，通带带宽宽，带内插损低，近带带外抑制高，易于批量加工生产。因此椭圆函数型高通滤波器有良好的产品性能和较强的市场竞争力，长期以来一直是移动通信系统基站首选器件。

随着移动通信发展，新的制式和系统的引入，市场对高通滤波器的性能要求越来越高。首先是产品对近带的抑制度要求更高，其次是高通滤波器本身要求更高的通带带宽，这都是椭圆函数型高通滤波器设计的难点。

现有技术的高通滤波器主要存在带外下降缓慢、带外抑制低、插入损耗大、驻波比较大等滤波效果上的问题，部分现有技术还存在调谐困难或不便于操作、系统隔离度等问题。

经检索，暂未发现能解决上述问题的对比文件。

发明内容

（一）解决的技术问题

本实用新型提供一种椭圆函数型高通滤波器，此滤波器采用悬置微带结构，得到更高的矩形系数和更宽的通带带宽。

（二）技术方案

为了解决上述问题，本实用新型提供如下技术方案：

一种椭圆函数高通滤波器，包括PCB印制板，所述PCB印制板上设置有串联的耦合电容与并联的阶梯阻抗谐振器，阶梯阻抗谐振器包括悬置带状线电感和平面波导结构的扇形电容，PCB印制板安装在上腔体和下腔体之间，上腔体和下腔体两端端面还连接有射频同轴连接器。

作为上一步优选方案，所述PCB印制板与上、下腔体间设置有定位销，定位销用于将PCB印制板准确定位在上、下腔体之间。

作为上一步优选方案，所述上腔体正面设置有上柱形沉头孔，下腔体正面设置有第一下螺孔，上腔体和下腔体通过旋入上柱形沉头孔、第一下螺孔内的锁紧螺钉固定连接。

作为上一步优选方案，所述上腔体端面设置有上螺孔，下腔体端面设置有第二下螺孔，连接器上设置有通孔或连接螺孔，射频同轴连接器通过盘头紧固螺钉固定在上腔体和下腔体端面上。

作为上一步优选方案，所述悬置带状线电感的高阻线的宽度为0.4mm，扇形电容的夹角为120度。

（三）有益效果

本实用新型的有益效果在于：

（1）本实用新型采用椭圆函数高通滤波器设计的产品，极大的保证了产品的矩形系数，近带抑制做到了最优。

（2）本实用新型通过降低主线串联电容的寄生电容和降低并联阶梯阻抗谐振器的寄生电感和电容，滤波器获得了更宽的通带频率，能够达到10个倍频程。

（3）本实用新型采用结构紧凑的悬置带线，相比于微带线，悬置带线的大部分电力线集中在空气中，介质引入影响小，悬置带线在介质层具有更小的电场强度，在金属层有着更小的电流密度，所以悬置带线Q值较高，由其构成的滤波器损耗小。

（4）本实用新型此椭圆函数型悬置微带高通滤波器，整体机械结构简单，零部件加工难度小，装配一致性好，易于批量生产，整体成本低。

附图说明

图1为本实用新型电路原理图；

图2为本实用新型立体结构图；

图3为本实用新型PCB印制板立体结构图；

其中：1、上腔体，11、上螺孔，12、上柱形沉头孔，2、下腔体，21、第一下螺孔，22、第二下螺孔，3、PCB印制板，31、耦合电容，32、悬置带状线电感，33、扇形电容，34、定位孔，4、射频同轴连接器，41、通孔或者连接螺孔，5、定位销，6、锁紧螺钉，7、盘头紧固螺钉。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

实施例：

本实用新型的超宽带高通滤波器，采用椭圆函数高通滤波器原型，图1为相应的电路设计原理图，滤波器采用悬置微带结构，滤波器本体包括PCB印制板3，印制板的上下两侧分别设置有上腔体1和下腔体2，下腔体和上腔体通过紧固螺钉固定连接，腔体的左右两侧均固定连接有连接器4，如图2所示，本实用新型的射频同轴连接器4为一方法兰同轴连接器，其中连接器四个角上设置有四个通孔或者连接螺孔41，上腔体1端面设置有上螺孔11，下腔体2的端面设置有第一下螺孔21，射频同轴连接器4通过盘头紧固螺钉7固定在上腔体1和下腔体2的端面，上腔体1的正面设置有上柱形沉头孔11，下腔体2内壁正面设置有第二下螺孔22，上腔体1和下腔体2通过旋入上柱形沉头孔11、第二下螺孔22的锁紧螺钉6进行固定连接并将PCB印制板3固定在上腔体1和下腔体2之间，如图3所示，PCB印制板3为实现高通滤波器性能的主要部分，其上方设置有串联的耦合电容31与并联的阶梯阻抗谐振器，阶梯阻抗谐振器又由悬置带状线电感32和平面波导结构的扇形电容33组成。

采用椭圆函数高通滤波器原型，图1为相应的电路设计原理图，根据客户具体指标要求，本设计采用8节阶梯阻抗谐振器。

相比于微带线，悬置带线的大部分电力线集中在空气中，介质引入影响小，悬置带线在介质层具有更小的电场强度，在金属层有着更小的电流密度，所以悬置带线Q值较高，由其构成的滤波器损耗小，主路串联电容的耦合电容要求较强，双层的悬置带状线结构更易实现，主路PCB板上下两层的带线宽度均为2.16mm。

PCB板选用介电常数2.2的性能较好的高频板，厚度采用0.254mm，进一步减小耦合间距，减小耦合面积降低平板电容之间的寄生参数，实现更宽的带宽。

悬置微带的中心线与两端的射频同轴连接器的中心线在同一直线上，并联分支阶梯阻抗谐振器分列悬置微带的中心线上下两侧。

并联分支阶梯阻抗谐振器有电感和扇形电容组成，电感部分为悬置带状线结构，电容部分采用扇形结构，利用其阻抗渐变的特性，减少因阻抗突变产生的寄生参量；且扇形电容部分结构上由悬置带状线结构转变为平面波导结构，降低扇形面积，减小寄生电容，保证更宽的通带带宽。

本实例中等效为电感的高阻线的宽度为0.4mm，扇形电容的夹角为统一的120度，也可根据优化需要采用非统一的角度。

为保证装配精度，PCB印制板与上下腔体间设置有定位销5，定位销5穿过设置在PCB印制板上的定位孔34，定位销5两端分别与上下腔体内壁连接。

为了更好的满足滤波器腔体的热传导率及防腐性能，作为本实用新型的超宽带高通滤波器所述下腔体和上腔体均采用铝合金材质，具体为AL6061.

为了更好的降低滤波器插入损耗，下腔体和上腔体的表面处理均为镀银,具体要求为Cu3Ag1。

对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内，不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。