本發(fā)明涉及一種基于雙矩形開槽加載存根的單陷波超寬帶濾波器，該濾波器可以濾除UWB內(nèi)WLAN信號(hào)的干擾。

背景技術(shù)：

UWB技術(shù)出現(xiàn)于20世紀(jì)50年代末，一直到20世紀(jì)90年代都主要應(yīng)用于軍事上的雷達(dá)和低截獲率的通信系統(tǒng)。近些年，隨著微電子器件技術(shù)和工藝的發(fā)展，UWB技術(shù)才開始逐步應(yīng)用在民用領(lǐng)域。2002年2月14日，超寬帶無線技術(shù)首次獲得了美國(guó)聯(lián)邦通信委員會(huì)FCC的批準(zhǔn)，可用于短距離無線通信中，這為超寬帶技術(shù)產(chǎn)品的商業(yè)化應(yīng)用打開了大門，促進(jìn)了超寬帶系統(tǒng)及其器件如：UWB濾波器，UWB天線，UWB放大器等研究的進(jìn)展。

超寬帶技術(shù)可適用的領(lǐng)域十分廣泛，為了便于管理，F(xiàn)CC將超寬帶系統(tǒng)分為3類：成像系統(tǒng)，包括地面穿透雷達(dá)系統(tǒng)、墻壁成像系統(tǒng)、墻壁穿透成像系統(tǒng)、監(jiān)視系統(tǒng)和醫(yī)療成像系統(tǒng)；車載雷達(dá)系統(tǒng)；室內(nèi)超寬帶系統(tǒng)

近年來，隨著無線通信技術(shù)及多媒體業(yè)務(wù)的快速發(fā)展，超寬帶(UWB)技術(shù)在全球范圍內(nèi)受到人們?cè)絹碓蕉嗟闹匾?。UWB系統(tǒng)以其傳輸速度快、功耗低、系統(tǒng)簡(jiǎn)單、保密性強(qiáng)和抗干擾能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)具有廣泛的應(yīng)用前景和巨大的市場(chǎng)價(jià)值。與此同時(shí)，它也給我們提出了更多的挑戰(zhàn)，因?yàn)楝F(xiàn)存的多數(shù)通信系統(tǒng)工作在同一頻段，相互間的干擾問題將不得不考慮。作為射頻通信系統(tǒng)的關(guān)鍵部件之一，UWB濾波器將直接影響到整個(gè)超寬帶通信系統(tǒng)的性能，因此，其性能好壞至關(guān)重要。

在FCC定義的商用范圍內(nèi)，UWB信號(hào)可能受到諸如WiAX(3.5-GHz)、WLAN(5.15-5.825GHz)、RFID(6.8GHz)等信號(hào)的干擾。如何解決同頻干擾成為UWB研究重要內(nèi)容，因此具有陷波特性的濾波器具有很高的實(shí)用價(jià)值。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供了一中體積小，結(jié)構(gòu)緊湊，便于集成和互聯(lián)的超寬帶單陷波濾波器，該濾波器可以降低WLAN信號(hào)對(duì)UWB信號(hào)的干擾,可以用于射頻網(wǎng)絡(luò)前段，實(shí)現(xiàn)良好的通信。

本發(fā)明所采用的技術(shù)方案：

一種基于雙矩形開槽加載存根的單陷波超寬帶濾波器，包括：開路存根加載結(jié)構(gòu) (101)、過孔(102)、多模諧振器(103)、微帶傳輸線(104)、介質(zhì)基板(105)，接地面(106)。

所述的一種基于雙矩形開槽加載存根的單陷波超寬帶濾波器，其特征在于所述多模諧振器由微帶傳輸線(1031)、雙矩形開槽加載存根(1032)、矩形諧振環(huán)(1033)組成。

所述的一種基于雙矩形開槽加載存根的單陷波超寬帶濾波器，其特征在于，開路存根加載結(jié)構(gòu)、多模諧振器、微帶傳輸線構(gòu)都印刷在介質(zhì)板上表面；所述的過孔穿過介質(zhì)板與開路存根加載結(jié)構(gòu)及接地面相連接；接地面位于介質(zhì)板下表面。

所述的一種基于雙矩形開槽加載存根的單陷波超寬帶濾波器，其特征在于，開路存根加載結(jié)構(gòu)位于多模諧振器上方，與多模諧振器相連。

所述的一種基于雙矩形開槽加載存根的單陷波超寬帶濾波器，其特征在于，雙矩形開槽加載存根連接在第一傳輸路徑中心，并且關(guān)于中心軸成對(duì)稱。

所述的一種基于雙矩形開槽加載存根的單陷波超寬帶濾波器，其特征在于，矩形諧振環(huán)的邊長(zhǎng)相等。

所述的一種基于雙矩形開槽加載存根的單陷波超寬帶濾波器，其特征在于，雙矩形槽尺寸相同，關(guān)于中心軸成對(duì)稱。

所述的一種基于雙矩形開槽加載存根的單陷波超寬帶濾波器，其特征在于，利用雙矩形開槽加載存根，來產(chǎn)生陷波特性；通過調(diào)節(jié)雙矩形開槽加載存根的尺寸，實(shí)現(xiàn)陷波可調(diào)。

所述的一種基于雙矩形開槽加載存根的單陷波超寬帶濾波器，其特征在于，通過調(diào)整開路存根加載結(jié)構(gòu)和矩形諧振結(jié)構(gòu)的尺寸可以產(chǎn)生3.1-10.6GHz的超寬帶。

該發(fā)明濾波器相對(duì)于現(xiàn)有的濾波器具有以下的特性和優(yōu)點(diǎn)：

設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單、結(jié)構(gòu)緊湊、加工方便、成本低廉、通帶可調(diào)、陷波可調(diào)。

通過調(diào)整開路存根加載結(jié)構(gòu)和矩形諧振結(jié)構(gòu)的尺寸可以產(chǎn)生3.1-10.6GHz的超寬帶。

通過調(diào)節(jié)雙矩形開槽加載存根的尺寸，實(shí)現(xiàn)陷波可調(diào)。

附圖說明

圖1是本發(fā)明實(shí)施實(shí)例1的基本結(jié)構(gòu)俯視圖；

圖2是本發(fā)明實(shí)施實(shí)例1的基本結(jié)構(gòu)側(cè)視圖；

圖3是本發(fā)明實(shí)施實(shí)例1的多模諧振器結(jié)構(gòu)圖；

具體實(shí)施方式

本發(fā)明設(shè)計(jì)了一種基于雙矩形開槽加載存根的單陷波超寬帶濾波器，該濾波器陷波可調(diào)、通帶可調(diào)。

下面結(jié)合附圖具體對(duì)發(fā)明做更詳細(xì)的描述：

本發(fā)明的一個(gè)實(shí)例如圖1所示，介質(zhì)基板(105)是介電常數(shù)為4.4的FR-4。該介質(zhì)基板的厚度為0.8mm。介質(zhì)基板下的金屬接地板(106)采用銅材料。

如圖1所示，本發(fā)明一種基于雙矩形開槽加載存根的單陷波超寬帶濾波器，介質(zhì)基板上的開路存根加載結(jié)構(gòu)(102)、多模諧振器(103)、微帶傳輸線(104)，采用銅材料。

如圖1所示，本發(fā)明一種基于雙矩形開槽加載存根的單陷波超寬帶濾波器，位于開路存根加載結(jié)構(gòu)(101)及金屬接地板(106)之間貫穿介質(zhì)基板(105)的過孔(102)采用銅材料。

如圖3所示，本發(fā)明一種基于雙矩形開槽加載存根的單陷波超寬帶濾波器，其多模諧振器包括微帶傳輸線(1031)、雙矩形開槽加載存根(1032)、矩形諧振環(huán)(1033)，由多模諧振器實(shí)現(xiàn)陷波特性。

該發(fā)明一種基于雙矩形開槽加載存根的單陷波超寬帶濾波器的設(shè)計(jì)參數(shù)：

介質(zhì)基板的選擇：相對(duì)介電常數(shù)為4.4的FR4材料，F(xiàn)R4材料具有電絕緣性能穩(wěn)定、平整度好、表面光滑、無凹坑、厚度公差標(biāo)準(zhǔn)的特點(diǎn)，它的電氣性能優(yōu)良，工作溫度較高，本身性能受環(huán)境影響小，是常用材料，便于制作和工業(yè)生產(chǎn)。介質(zhì)基板上的多模諧振器和介質(zhì)基板下的金屬接地板均采用銅材料。

如圖1所示，相關(guān)結(jié)構(gòu)尺寸：H＝21mm，W＝32mm，W1＝9.5mm，W2＝6.5mm，H1＝5mm,t＝2mm。

多模諧振器的設(shè)計(jì)：根據(jù)濾波器相關(guān)理論，設(shè)計(jì)滿足超寬帶通信的矩形環(huán)結(jié)構(gòu)諧振單元內(nèi)含雙矩形開槽加載存根。通過雙矩形開槽加載存根的尺寸，調(diào)整陷波位置，產(chǎn)生5.8GHz的陷波可濾除WLAN的干擾。

開路存根加載結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)：根據(jù)微帶傳輸理論，設(shè)計(jì)出開路存根加載結(jié)構(gòu)的尺寸，產(chǎn)生超寬帶。