基于雙模階梯阻抗存根諧振器的超寬帶雙頻帶通濾波器的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及基于雙模階梯阻抗存根諧振器的超寬帶雙頻帶通濾波器，該濾波器是一種基于雙模階梯阻抗存根諧振器實現源負載耦合的雙頻帶濾波器。雙頻濾波器兩個通帶分別具有獨立的端耦合和內耦合結構，在保證濾波器小尺寸的基礎上實現了具有雙通帶頻率和帶寬都獨立可控的雙頻帶通濾波器。
【背景技術】
[0002]2002年2月，美國聯邦通信委員會(FCC)批準3.1-10.6GHz頻段用于商用通信，因此超寬帶得到廣泛的應用。然而，在FCC定義的商用范圍內，超寬帶信號可能受到諸如WiAX (3.5-GHz)、WLAN(5.15-5.825GHz)、RFID (6.8GHz)等信號的干擾。如何解決同頻干擾成為超寬帶研宄重要內容，多頻濾波器作為多頻通信系統中不可缺少的關鍵器件之一，超寬帶多頻帶通濾波器得到廣泛關注和研宄。
[0003]近年來出現了一些設計思路，現有的多頻微帶濾波器主流設計方法主要有兩種，第一種是利用多個單通帶濾波器組合設計多頻帶濾波器。第二種是利用多模諧振器來設計多頻濾波器，包括階梯阻抗諧振器多頻濾波器、加載型諧振器多頻濾波器。第一種方法所設計的濾波器整體尺寸大、成本高，不利于多頻通信系統的小型化發展。第二種方法所設計的多頻濾波器易控制，但只能基本達到多頻濾波器的各通帶頻率，所能實現的通帶的帶寬過小。所以設計多頻濾波器的能實現基于雙模階梯阻抗存根諧振器的超寬帶雙頻帶通濾波器有重要意義。
【實用新型內容】
[0004]本實用新型的目的是基于雙模階梯阻抗存根諧振器的超寬帶雙頻帶通濾波器，本設計采用平面微帶結構，設計出可以覆蓋整個WLAN頻段的基于雙模階梯阻抗存根諧振器的超寬帶雙頻帶通濾波器，在其頻段內實現了較低的插入損耗，進一步減小了濾波器的體積。
[0005]本實用新型所采用的技術方案:
[0006]一種新型的基于雙模階梯阻抗存根諧振器的超寬帶雙頻帶通濾波器，包括第一輸入輸出端(101)、第二輸入輸出端(102)，第一開環階梯阻抗諧振器(103)、第二開環階梯阻抗諧振器(104)，第一雙模階梯阻抗存根諧振器(105)、第二雙模階梯阻抗存根諧振器(106)，介質基板(107)，介質基板下的金屬接地板(108)。
[0007]其中，第一開環階梯阻抗諧振器(103)和第二開環階梯阻抗諧振器(104)并排對稱設置，其開環的開口相向設置，在第一開環階梯阻抗諧振器內開口的對面設有第一雙模階梯阻抗存根諧振器(105)，在第二開環階梯阻抗諧振器內開口的對面設有第二雙模階梯阻抗存根諧振器(106)。
[0008]其中，第一輸入輸出端(101)與第一開環階梯阻抗諧振器(103)相連接，第二輸入輸出端(102)與第二開環階梯阻抗諧振器(104)相連接。
[0009]其中，第一開環階梯阻抗諧振器(103)和第二開環階梯阻抗諧振器(104)開口采用第二縫隙(g2)來內耦合，兩開環階梯阻抗諧振器間采用第一縫隙(gl)來級間耦合。
[0010]該實用新型濾波器相對于現有的濾波器具有以下的特性和優點:
[0011]設計簡單、結構緊湊、加工方便、成本低廉、通帶可調，帶通特性可調。
[0012]第一通帶工作的情況下，第一開環階梯阻抗諧振器(103)、第二開環階梯阻抗諧振器(104)工作，而第一雙模階梯阻抗存根諧振器(105)和第二雙模階梯阻抗存根諧振器
(106)不工作，通過調整雙模階梯阻抗存根諧振器的耦合間距來引入源-負載耦合，可以在第一通帶兩側各引入一個傳輸零點，改善第一通帶頻帶特性。
[0013]第二通帶工作的情況下，第一雙模階梯阻抗存根諧振器(105)和第二雙模階梯阻抗存根諧振器(106)工作，第一開環階梯阻抗諧振器(103)、第二開環階梯阻抗諧振器(104)為抽頭饋電，可以在兩通帶之間產生一個零點，有效改善通帶之間的阻帶衰減。
[0014]第一通帶情況下，通過調整兩個開環階梯阻抗諧振器間采用第一縫隙(gl)來引入源-負載耦合，可以在第一通帶兩側各引入一個傳輸零點，有效改善第一通帶選擇性。
[0015]第二通帶情況下，輸入端口輸出端口直接和開環階梯阻抗諧振器之間連接，形成抽頭饋電，可以在第二通帶兩側各引入一個傳輸零點，有效改善第二通帶的選擇性。
【附圖說明】
[0016]圖1是本實用新型實施實例的基本結構俯視圖；
[0017]圖2是本實用新型實施實例的基本結構尺寸圖；
[0018]圖3是本實用新型實施實例的基本結構側視圖；
[0019]圖4是本實用新型實施實例的頻率響應曲線圖；
【具體實施方式】
[0020]本實用新型設計了基于雙模階梯阻抗存根諧振器的超寬帶雙頻帶通濾波器，該濾波器頻帶特性可調、通帶可調，且兩者調整是互不干擾。
[0021]下面結合附圖距離對實用新型做更詳細的描述:
[0022]本實用新型的一個實例如圖2所示，介質基板(107)的相對介電常數ε R = 2.65的基板上，TAN δ = 0.001和h = I毫米。導體厚度為35微米和電損耗是6.14X 107S/s，介質基板下的金屬接地板(108)采用銅材料。基于雙分支線加載階梯阻抗諧振器的雙頻帶通濾波器，其特征是所述第一輸入輸出端(101)、第二輸入輸出端(102)分別為所述雙頻帶通濾波器的50歐姆匹配阻抗。
[0023]如圖2所示，本實用新型設計的基于雙模階梯阻抗存根諧振器的超寬帶雙頻帶通濾波器，第一輸入輸出端(101)、第二輸入輸出端(102)，第一開環階梯阻抗諧振器(103)、第二開環階梯阻抗諧振器(104)，第一雙模階梯阻抗存根諧振器(105)、第二雙模階梯阻抗存根諧振器(106)均采用銅材料。
[0024]如圖2所示，該實用新型雙陷波特性的超寬帶濾波器的設計參數:各個參數的尺寸如下
[0025]W = 2.73mm，Wl = 1.2mm，W2 = 2.2mm，LI = 6.9mm，L2 = 11.7mm，L3 = 12.97mm，L4=3.5mm, L5 = 6.9mm, L6 = 2.9mm, L7 = 3.9mm, gl = 0.32mm，g2 = 3.78mm0
[0026]如圖2和圖3所示，本實用新型的基于雙模階梯阻抗存根諧振器的超寬帶雙頻帶通濾波器，其中通過調節第一開環階梯阻抗諧振器(103)和第二開環階梯阻抗諧振器(104)的各個微帶線的長度來調整第一通帶的帶通特性，通過調節第一雙模階梯阻抗存根諧振器(105)和第二雙模階梯阻抗存根諧振器(106)各個微帶線的長度來調節第二通帶的帶通特性。
[0027]圖4給出該實例的頻率響應曲線圖。圖中曲線|S21|是信號的傳輸特性曲線，曲線Isiil是端口的反射特性曲線。由圖可知，基于雙模階梯阻抗存根諧振器的超寬帶雙頻帶通濾波器，在1.84GHz和2.65GHz具有良好的雙通帶性能。在相鄰的雙通帶，實現四個傳輸零點，實現了濾波器的通帶的中心頻率的獨立可控性和良好的選擇性。
【主權項】
1.一種新型的基于雙模階梯阻抗存根諧振器的超寬帶雙頻帶通濾波器，包括第一輸入輸出端(101)、第二輸入輸出端(102)，第一開環階梯阻抗諧振器(103)、第二開環階梯阻抗諧振器(104)，第一雙模階梯阻抗存根諧振器(105)、第二雙模階梯阻抗存根諧振器(106)，介質基板(107)，介質基板下的金屬接地板(108)。
2.根據權利要求1所述新型的基于雙模階梯阻抗存根諧振器的超寬帶雙頻帶通濾波器，其特征在于第一開環階梯阻抗諧振器(103)和第二開環階梯阻抗諧振器(104)并排對稱設置，其開環的開口相向設置，在第一開環階梯阻抗諧振器內開口的對面設有第一雙模階梯阻抗存根諧振器(105)，在第二開環階梯阻抗諧振器內開口的對面設有第二雙模階梯阻抗存根諧振器(106)。
3.根據權利要求1所述的基于雙模階梯阻抗存根諧振器的超寬帶雙頻帶通濾波器，其特征是第一輸入輸出端(101)與第一開環階梯阻抗諧振器(103)相連接，第二輸入輸出端(102)與第二開環階梯阻抗諧振器(104)相連接。
4.根據權利要求1所述的基于雙模階梯阻抗存根諧振器的超寬帶雙頻帶通濾波器，其特征是第一開環階梯阻抗諧振器(103)和第二開環階梯阻抗諧振器(104)開口采用第二縫隙(g2)來內耦合，兩開環階梯阻抗諧振器間采用第一縫隙(gl)來級間耦合。
【專利摘要】本實用新型公開了基于階梯阻抗存根諧振器的雙頻帶通超寬帶濾波器，包括第一輸入輸出端(101)、第二輸入輸出端(102)、第一開環階梯阻抗諧振器(103)、第二開環階梯阻抗諧振器(104)、第一雙模階梯阻抗存根諧振器(105)、第二雙模階梯阻抗存根諧振器(106)、介質基板(107)和介質基板下的金屬接地板(108)。該濾波器設計簡單、結構緊湊、加工方便、成本低廉、可以實現雙頻通帶性能可調。
【IPC分類】H01P7-08, H01P1-203
【公開號】CN204375893
【申請號】CN201420830720
【發明人】鄭學梅, 趙永生, 孟祥余
【申請人】哈爾濱黑石科技有限公司
【公開日】2015年6月3日
【申請日】2014年12月23日