專利名稱：含附加階躍阻抗諧振腔的雙頻帶wlan微帶濾波器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種含附加階躍阻抗諧振腔的雙頻帶WLAN微帶濾波器，該濾波器可以用于濾去鏡頻干擾、衰減噪聲、頻分復(fù)用以及在高性能的振蕩、放大、倍頻和混頻電路中；該濾波器可用于多通帶通信和WLAN通信。
背景技術(shù)：
現(xiàn)在通信系統(tǒng)的不斷增多，使得頻率資源也變得相對緊張，如何合理的利用頻率資源，在朝著更高頻段發(fā)展的同時也兼容好現(xiàn)階段的各種通信頻段資源的通信系統(tǒng)是無線通信發(fā)展的一個關(guān)鍵。多通帶濾波器可以根據(jù)通信系統(tǒng)要求同時工作于多個或整個所需要的工作頻段，在兼容現(xiàn)有通信頻段的同時，濾除掉其他頻段的干擾信號。從綜合應(yīng)用和集成化的角度出發(fā)，微帶結(jié)構(gòu)非常適合于制作通信頻段的多通帶?；谖ЫY(jié)構(gòu)的多通帶濾波器可以做到非常緊湊，并且易于與基站中的射頻前端結(jié)合，非常利于應(yīng)用。DGS，SIR等結(jié)構(gòu)和一些新的結(jié)構(gòu)廣泛的應(yīng)用于濾波器設(shè)計，極大的促進(jìn)了基于微帶結(jié)構(gòu)的多通帶濾波器的快速發(fā)展。1999年，韓國學(xué)者J. -I. Park等人在周期光子帶隙結(jié)構(gòu)(Photonic Band-Gap, PBG)的基礎(chǔ)上提出了缺陷地面結(jié)構(gòu)(Defected GroundStructure, DGS)，并把它應(yīng)用到平面電路和低通濾波器設(shè)計中。DGS通過在地板上刻蝕缺陷圖案，改變地板上屏蔽電流的分布，從而改變傳輸線的等效電感和等效電容，獲得慢波特性和禁帶特性。與傳統(tǒng)的PBG結(jié)構(gòu)相比，DGS結(jié)構(gòu)僅需一個缺陷單元就能獲得禁帶特性，且?guī)吨行念l率僅由缺陷單元結(jié)構(gòu)決定，因此尺寸小，結(jié)構(gòu)緊湊，易于等效電路分析。階梯阻抗諧振器(SIR-Stepped Impendence Resonators)是由兩個以上具有不同特性阻抗的傳輸線組合而成的橫向電磁場或準(zhǔn)橫向電磁場模式的諧振器，這種諧振器可以在不減小無載Q值的情況下可以縮短諧振器的長度，這有利于濾波器的小型化及提高濾波器帶外抑制，M. Makimoto和S. Yamashita在他們的專注中詳細(xì)介紹了這種結(jié)構(gòu)在濾波器設(shè)計中的應(yīng)用。無線局域網(wǎng)(WLAN)是計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與無線通信相結(jié)合的技術(shù)，隨著無線通信技術(shù)的飛速發(fā)展，無線局域網(wǎng)(WLAN)的應(yīng)用范圍越來越廣。伴隨著無線局域網(wǎng)(WLAN)中各項標(biāo)準(zhǔn)的出臺，研制適用于各種標(biāo)準(zhǔn)的WLAN濾波器是非常有意義的。目前對WLAN濾波器的研究工作已經(jīng)在國內(nèi)外成為一大熱點，多種形式的WLAN濾波器被提出。在南京理工大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版)2010年12月第34卷第6期中顧繼慧、朱銀霞等人發(fā)表了一篇“雙頻階梯阻抗諧振器濾波器設(shè)計”的文章，該濾波器有2. 4G和5. 2G兩個隔離性較好的頻帶，但是由于第二個頻帶過窄，不能滿足WLAN通信的需求。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型所要解決的技術(shù)問題是針對現(xiàn)有技術(shù)存在的上述不足，提出一種含附加階躍阻抗諧振腔的雙頻帶WLAN微帶濾波器，在兩階階躍阻抗諧振腔產(chǎn)生雙頻特性的基礎(chǔ)上，通過加載酒杯形諧振腔結(jié)構(gòu)和缺陷地結(jié)構(gòu)改變電路的等效電抗，增強輸入輸出的耦合，從而有效的擴(kuò)展第二個通信頻帶帶寬至800M，使之符合WLAN通信的要求。本實用新型所解決的技術(shù)問題是這樣實現(xiàn)的一種含附加階躍阻抗諧振腔的雙頻帶WLAN微帶濾波器，包括雙S形結(jié)構(gòu)輻射單元、雙直角形結(jié)構(gòu)、酒杯形附加諧振腔結(jié)構(gòu)和缺陷地結(jié)構(gòu)組成，其特征是雙S形結(jié)構(gòu)I和酒杯形附加諧振腔結(jié)構(gòu)3都是由幾段傳輸線連接而成，且具對稱性；雙直角形結(jié)構(gòu)2由兩個互相對稱的直角形結(jié)構(gòu)組成，而缺陷地結(jié)構(gòu)4則呈箭頭形；該濾波器為印刷版濾波器，酒杯形附加諧振腔結(jié)構(gòu)3處于雙S形結(jié)構(gòu)輻射單元I內(nèi)部；雙直角形結(jié)構(gòu)2與雙S形結(jié)構(gòu)輻射單元I和酒杯形附加諧振腔結(jié)構(gòu)3均位于介質(zhì)基板的同一面，而缺陷地結(jié)構(gòu)4則在介質(zhì)基板另一面。本實用新型還可以包括這樣一些結(jié)構(gòu)特征I、所述的缺陷地結(jié)構(gòu)可以采用矩形結(jié)構(gòu)、圓形結(jié)構(gòu)、多邊形結(jié)構(gòu)和分形結(jié)構(gòu)等多種形狀，設(shè)計不同形狀和結(jié)構(gòu)的雙頻濾波器。通過調(diào)整DGS槽孔的幾何尺寸實現(xiàn)濾波器的小型化設(shè)計和雙頻工作特性的設(shè)計。·[0010]2、采用雙S型耦合兩階SIR結(jié)構(gòu)、酒杯形附加諧振器和缺陷地結(jié)構(gòu)復(fù)合的形式實現(xiàn)平面印刷濾波器線結(jié)構(gòu)，有效減小濾波器的體積和尺寸，滿足小型化濾波器的設(shè)計；本實用新型使用的酒杯形附加諧振器和缺陷地DGS結(jié)構(gòu)，不僅可以擴(kuò)展濾波器的帶寬，提高WLAN濾波器的雙頻特性。本實用新型所設(shè)計的雙S型耦合兩階SIR結(jié)構(gòu)、酒杯形附加諧振器和缺陷地結(jié)構(gòu)復(fù)合結(jié)構(gòu)的WLAN濾波器，根據(jù)兩階SIR的諧振條件、酒杯形附加諧振器的諧振條件和缺陷地結(jié)構(gòu)DGS的諧振條件，使得其配合來實現(xiàn)2. 4GHz和5. 2GHz的WLAN雙頻通信的需要。本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有顯著的優(yōu)點本實用新型可以實現(xiàn)完美的WLAN雙頻段的濾波器效果，由于WLAN的兩個頻段的帶寬差別比較大，2. 4GHz頻段只需要100MHz，而5. 2GHz頻段需要700MHz，利用傳統(tǒng)的設(shè)計方法很難同時實現(xiàn)滿足這兩個帶寬的需要；而本實用新型利用兩階“S”形SIR結(jié)構(gòu)和酒杯形附加諧振器來產(chǎn)生雙頻特性，此后利用缺陷地結(jié)構(gòu)來進(jìn)一步擴(kuò)展第二個頻段的帶寬使之滿足設(shè)計的需要。

圖I是本實用新型實施實例I的基本結(jié)構(gòu)俯視圖；圖2是本實用新型實施實例I的背面結(jié)構(gòu)俯視圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖舉例對本實用新型做更詳細(xì)地描述實施例一結(jié)合圖1，含附加階躍阻抗諧振腔的雙頻帶WLAN微帶濾波器由雙S形結(jié)構(gòu)單元和直角形結(jié)構(gòu)組成。兩個結(jié)構(gòu)之間間距很小，使其兩部分能夠相互耦合。根據(jù)所示的結(jié)構(gòu)，只要選擇合適的尺寸，就能滿足其雙頻帶工作特性。實施實例一介質(zhì)基板的介電常數(shù)一般在2-9. 8之間，本實用新型采用的介電常數(shù)為2. 65的聚四氟乙烯板，該基板價格較低，損耗較小，基于上述要求；在實際中，可根據(jù)實際應(yīng)用采用介電常數(shù)損耗角小的介質(zhì)基板，如介電常數(shù)損耗角小于10-3的基板；本實用新型采用的介質(zhì)基板的厚度為I. 6mm，滿足所需的強度；整個濾波器的諧振部分由雙S形結(jié)構(gòu)單元和直角形結(jié)構(gòu)組成；為了減小濾波器的體積，將兩階階躍諧振腔折疊成雙S形；此設(shè)計不僅使得濾波器的結(jié)構(gòu)更為緊湊，更能很好的實現(xiàn)雙頻帶通信。實施實例二 結(jié)合圖2，本實用新型中的缺陷地結(jié)構(gòu)采用箭頭形結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)簡單，能有效的擴(kuò)展雙頻帶通信中的第二個頻帶，使得其能完美的滿足WLAN通信的要求；酒杯形 附加諧振腔，結(jié)構(gòu)簡單，易于與其他結(jié)構(gòu)復(fù)合。通信的要求；酒杯形附加諧振腔，結(jié)構(gòu)簡單，易于與其他結(jié)構(gòu)復(fù)合。
權(quán)利要求1.一種含附加階躍阻抗諧振腔的雙頻帶WLAN微帶濾波器，包括雙S形結(jié)構(gòu)輻射單元(I)、雙直角形結(jié)構(gòu)(2)、酒杯形附加諧振腔結(jié)構(gòu)(3)和缺陷地結(jié)構(gòu)(4)組成，其特征是雙S形結(jié)構(gòu)(I)和酒杯形附加諧振腔結(jié)構(gòu)(3)都是由幾段傳輸線連接而成，且具對稱性；雙直角形結(jié)構(gòu)(2)由兩個互相對稱的直角形結(jié)構(gòu)組成，而缺陷地結(jié)構(gòu)(4)則呈箭頭形。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的含附加階躍阻抗諧振腔的雙頻帶WLAN微帶濾波器，其特征是該濾波器為印刷版濾波器，酒杯形附加諧振腔結(jié)構(gòu)(3)處于雙S形結(jié)構(gòu)輻射單元(I)內(nèi)部；雙直角形結(jié)構(gòu)(2)與雙S形結(jié)構(gòu)輻射單元(I)和酒杯形附加諧振腔結(jié)構(gòu)(3)均位于介質(zhì)基板的同一面，而缺陷地結(jié)構(gòu)(4)則在介質(zhì)基板另一面。
專利摘要本實用新型涉及的是一種含附加階躍阻抗諧振腔的雙頻帶WLAN微帶濾波器，主要解決一般WLAN濾波器不能完整覆蓋第二個通帶700M帶寬的問題。它屬于平面印刷板濾波器，酒杯形附加諧振腔結(jié)構(gòu)3處于雙S形結(jié)構(gòu)輻射單元1內(nèi)部；雙直角形結(jié)構(gòu)2與雙S形結(jié)構(gòu)輻射單元1和酒杯形附加諧振腔結(jié)構(gòu)3均位于介質(zhì)基板的同一面，而缺陷地結(jié)構(gòu)4則在介質(zhì)基板另一面。本實用新型的加載酒杯形諧振腔結(jié)構(gòu)和缺陷地結(jié)構(gòu)課改變電路的等效電抗，增強輸入輸出的耦合，可有效的擴(kuò)展第二個通信頻帶帶寬至800M，使之完美符合WLAN通信的要求。
文檔編號H01P1/203GK202712388SQ201120518780
公開日2013年1月30日 申請日期2011年12月10日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月10日
發(fā)明者汪曉君, 劉乘源, 胡萍 申請人:哈爾濱飛羽科技有限公司