超寬帶微帶帶通濾波器的制造方法
【專利摘要】本發明公開了一種超寬帶微帶帶通濾波器，包括正面部分、輸入端口(10)和輸出端口(11)；正面部分包括第一均勻傳輸線(1)、第一交指耦合單元(2)、諧振單元(3)、第二交指耦合單元(4)、第二均勻傳輸線(5)、第一扇形阻抗枝節(6)、第二扇形阻抗枝節(7)、第三扇形阻抗枝節(8)和介質板(9)。本發明結構簡單，在工作頻段有良好的性能表現，并且帶外抑制也非常良好。
【專利說明】
超寬帶微帶帶通濾波器
技術領域
[0001]本發明屬于微帶濾波器技術領域，具體涉及一種超寬帶微帶帶通濾波器的設計。
【背景技術】
[0002]近年來，隨著無線通信技術和多種通信系統的快速發展，無線頻譜資源越來越緊缺，人們在提高現有頻譜利用率的同時，更渴望能夠開發出新的、更寬的頻帶。為了解決這一瓶頸問題，2002年美國聯邦通信委員會(FCC)通過了超寬帶(UWB，Ultra-wideband)技術的商用許可(3.1GHz-10.6GHz)，UWB技術開始受到廣泛的關注和深入的研究。為了適應超寬帶技術的發展，作為射頻前端的核心器件之一，超寬帶帶通濾波器的研究已經成為無數學者關注的熱點和重點。
[0003]超寬帶帶通濾波器在整個超寬帶無線通信系統中起著重要的作用，它性能的優劣直接影響整個通信系統的質量。傳統的超寬帶帶通濾波器能夠保證在3.1GHZ-10.6GHZ頻段內良好的通帶特性，但帶外抑制表現不一定良好。隨著移動通信的技術的發展，多種通信系統并存，對濾波器的帶外抑制提出了很高的要求，因此設計一種具有良好的帶外抑制的超寬帶帶通濾波器是很有必要的。
【發明內容】
[0004]本發明的目的是為了解決現有技術中傳統的超寬帶帶通濾波器帶外抑制表現并不良好的問題，提出了一種超寬帶微帶帶通濾波器。
[0005]本發明的技術方案為:一種超寬帶微帶帶通濾波器，包括正面部分、輸入端口和輸出端口；
[0006]正面部分包括第一均勻傳輸線、第一交指耦合單元、諧振單元、第二交指耦合單元、第二均勾傳輸線、第一扇形阻抗枝節、第二扇形阻抗枝節、第三扇形阻抗枝節和介質板；
[0007]第一均勻傳輸線和第二均勻傳輸線分別位于介質板的兩端，第一交指耦合單元的一端與第一均勻傳輸線相接，另一端通過諧振單元與第二交指耦合單元連接，第二交指耦合單元的一端與第二均勾傳輸線相接，另一端通過諧振單元與第一交指親合單元連接，第一扇形阻抗枝節、第二扇形阻抗枝節和第三扇形阻抗枝節分別與諧振單元相連接，輸入端口連接于第一均勻傳輸線，輸出端口連接于第二均勻傳輸線。
[0008]優選地，第一扇形阻抗枝節、第二扇形阻抗枝節、第三扇形阻抗枝節等間距排列，第一扇形阻抗枝節、第三扇形阻抗枝節距離第二扇形阻抗枝節的距離均為2.19mm且分別排列在其兩邊，第一扇形阻抗枝節與第三扇形阻抗枝節位于諧振單元的一側，第二扇形阻抗枝節位于諧振單元的另一側。
[0009]優選地，第一扇形阻抗枝節、第二扇形阻抗枝節、第三扇形阻抗枝節的半徑均為2.05mm，幅度均為65度。
[0010]優選地，第一交指耦合單元與第二交指耦合單元均為三指耦合，耦合指的數量比均為2:1，指間的間距均為0.1mm。
[0011]優選地，第一均勻傳輸線、第一交指耦合單元、諧振單元、第二交指耦合單元、第二均勾傳輸線、第一扇形阻抗枝節、第二扇形阻抗枝節以及第三扇形阻抗枝節均為導體。
[0012]優選地，第一均勻傳輸線與第二均勻傳輸線的阻值均為50Ω。
[0013]優選地，介質板為相對介電常數為3.5的電介質。
[0014]優選地，輸入端口外接信號源，使外部激勵信號輸入后相繼通過第一均勻傳輸線、第一交指耦合單元、諧振單元、第二交指耦合單元和第二均勻傳輸線，最后經由輸出端口到達外部電路。
[0015]本發明的有益效果是:本發明通過兩個交指耦合單元來實現具有陷波特性的超寬帶微帶帶通濾波器，通過三個扇形阻抗枝節來改善濾波特性和實現良好的帶外抑制。本發明結構簡單，在工作頻段有良好的性能表現，并且帶外抑制也非常良好，從10.7GHz到27GHz帶外抑制優于11.6dB。
【附圖說明】
[0016]圖1為本發明提供的超寬帶微帶帶通濾波器結構示意圖。
[0017]圖2為本發明提供的超寬帶微帶帶通濾波器正面部分結構示意圖。
[0018]圖3為本發明提供的超寬帶微帶帶通濾波器的仿真插入損耗及回波損耗曲線圖。
[0019]附圖標記說明:I一第一均勻傳輸線、2—第一交指耦合單元、3—諧振單元、4一第二交指親合單元、5—第二均勾傳輸線、6—第一扇形阻抗枝節、7—第二扇形阻抗枝節、8—第三扇形阻抗枝節、9一介質板、10—輸入端口、11一輸出端口。
【具體實施方式】
[0020]下面結合附圖對本發明的實施例作進一步的說明。
[0021]本發明提供了一種超寬帶微帶帶通濾波器，如圖1所示，包括正面部分、輸入端口10和輸出端口 11。
[0022]其中，如圖2所示，正面部分包括第一均勻傳輸線1、第一交指耦合單元2、諧振單元
3、第二交指親合單元4、第二均勾傳輸線5、第一扇形阻抗枝節6、第二扇形阻抗枝節7、第三扇形阻抗枝節8和介質板9。
[0023]第一均勻傳輸線I和第二均勻傳輸線5分別位于介質板9的兩端，第一交指耦合單元2的一端與第一均勻傳輸線I相接，另一端通過諧振單元3與第二交指耦合單元4連接，第二交指耦合單元4的一端與第二均勻傳輸線5相接，另一端通過諧振單元3與第一交指耦合單元2連接，第一扇形阻抗枝節6、第二扇形阻抗枝節7和第三扇形阻抗枝節8分別與諧振單元3相連接，輸入端口 10連接于第一均勻傳輸線I，輸出端口 11連接于第二均勻傳輸線5。
[0024]第一扇形阻抗枝節6、第二扇形阻抗枝節7、第三扇形阻抗枝節8等間距排列，第一扇形阻抗枝節6、第三扇形阻抗枝節8距離第二扇形阻抗枝節7的距離均為2.19mm且分別排列在其兩邊，第一扇形阻抗枝節6與第三扇形阻抗枝節8位于諧振單元3的一側，第二扇形阻抗枝節7位于諧振單元3的另一側。
[0025]第一扇形阻抗枝節6、第二扇形阻抗枝節7、第三扇形阻抗枝節8的半徑均為2.05mm，幅度均為65度。
[0026]第一交指耦合單元2與第二交指耦合單元4均為三指耦合，耦合指的數量比均為2:I，指間的間距均為0.1mm0
[0027]第一均勻傳輸線1、第一交指耦合單元2、諧振單元3、第二交指耦合單元4、第二均勾傳輸線5、第一扇形阻抗枝節6、第二扇形阻抗枝節7以及第三扇形阻抗枝節8均為導體。
[0028]第一均勻傳輸線I與第二均勻傳輸線5的阻值均為50Ω。
[0029]介質板9為相對介電常數為3.5的電介質。
[0030]輸入端口10外接信號源，使外部激勵信號輸入后相繼通過第一均勻傳輸線1、第一交指耦合單元2、諧振單元3、第二交指耦合單元4和第二均勻傳輸線5，最后經由輸出端口 11到達外部電路，實現對信號的濾波。
[0031]本發明實施例中，通過兩個交指耦合單元來實現具有陷波特性的超寬帶微帶帶通濾波器，通過將三個扇形阻抗枝節作為電諧振器來改善濾波特性和實現良好的帶外抑制。利用HFSS15.0對其進行仿真，仿真結果如圖3所示。圖3顯示的是本發明的插入損耗S21和回波損耗Sll的模擬及測試曲線。其中橫坐標代表頻率變量，縱坐標代表幅度標量，單位為dB。從圖3可以看出，本發明在滿足通帶內(3.1GHz-10.6GHz)插入損耗小于3dB的基礎上，在通帶外的10.7GHz到27GHz上有著很好的帶外抑$ij，且抑制電平高于11.6dB。
[0032]本領域的普通技術人員將會意識到，這里所述的實施例是為了幫助讀者理解本發明的原理，應被理解為本發明的保護范圍并不局限于這樣的特別陳述和實施例。本領域的普通技術人員可以根據本發明公開的這些技術啟示做出各種不脫離本發明實質的其它各種具體變形和組合，這些變形和組合仍然在本發明的保護范圍內。
【主權項】
1.一種超寬帶微帶帶通濾波器，其特征在于，包括正面部分、輸入端口( 10)和輸出端口(11)； 所述正面部分包括第一均勻傳輸線(I)、第一交指耦合單元(2)、諧振單元(3)、第二交指耦合單元(4)、第二均勻傳輸線(5)、第一扇形阻抗枝節(6)、第二扇形阻抗枝節(7)、第三扇形阻抗枝節(8)和介質板(9)； 所述第一均勾傳輸線(I)和第二均勾傳輸線(5)分別位于介質板(9)的兩端;所述第一交指耦合單元(2)的一端與第一均勻傳輸線(I)相接，另一端通過諧振單元(3)與第二交指耦合單元(4)連接;所述第二交指耦合單元(4)的一端與第二均勻傳輸線(5)相接，另一端通過諧振單元(3)與第一交指親合單元(2)連接;所述第一扇形阻抗枝節(6)、第二扇形阻抗枝節(7)和第三扇形阻抗枝節(8)分別與諧振單元(3)相連接;所述輸入端口(10)連接于第一均勻傳輸線(I);所述輸出端口( 11)連接于第二均勻傳輸線(5)。2.根據權利要求1所述的超寬帶微帶帶通濾波器，其特征在于，所述第一扇形阻抗枝節(6)、第二扇形阻抗枝節(7)、第三扇形阻抗枝節(8)等間距排列，第一扇形阻抗枝節(6)、第三扇形阻抗枝節(8)距離第二扇形阻抗枝節(7)的距離均為2.19mm且分別排列在其兩邊;所述第一扇形阻抗枝節(6)與第三扇形阻抗枝節(8)位于諧振單元(3)的一側，第二扇形阻抗枝節(7)位于諧振單元(3)的另一側。3.根據權利要求2所述的超寬帶微帶帶通濾波器，其特征在于，所述第一扇形阻抗枝節(6)、第二扇形阻抗枝節(7)、第三扇形阻抗枝節(8)的半徑均為2.05mm，幅度均為65度。4.根據權利要求1所述的超寬帶微帶帶通濾波器，其特征在于，所述第一交指耦合單元(2)與第二交指耦合單元(4)均為三指耦合，耦合指的數量比均為2:1，指間的間距均為0.1mnin5.根據權利要求1所述的超寬帶微帶帶通濾波器，其特征在于，所述第一均勻傳輸線(I)、第一交指耦合單元(2)、諧振單元(3)、第二交指耦合單元(4)、第二均勻傳輸線(5)、第一扇形阻抗枝節(6)、第二扇形阻抗枝節(7)以及第三扇形阻抗枝節(8)均為導體。6.根據權利要求5所述的超寬帶微帶帶通濾波器，其特征在于，所述第一均勻傳輸線(I)與第二均勻傳輸線(5)的阻值均為50 Ω。7.根據權利要求1所述的超寬帶微帶帶通濾波器，其特征在于，所述介質板(9)為相對介電常數為3.5的電介質。8.根據權利要求1所述的超寬帶微帶帶通濾波器，其特征在于，所述輸入端口(10)外接信號源，使外部激勵信號輸入后相繼通過第一均勻傳輸線(I)、第一交指耦合單元(2)、諧振單元(3)、第二交指耦合單元(4)和第二均勻傳輸線(5)，最后經由輸出端口(11)到達外部電路。
【文檔編號】H01P1/203GK105870552SQ201610335196
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2016年5月19日
【發明人】賴邱亮, 曾欣
【申請人】成都浩翼科技有限公司