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(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)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(shí)現(xiàn)源負(fù)載耦合的雙頻帶濾波器。雙頻濾波器兩個(gè)通帶分別具有獨(dú)立的端耦合和內(nèi)耦合結(jié)構(gòu)，在保證濾波器小尺寸的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)了具有雙通帶頻率和帶寬都獨(dú)立可控的雙頻帶通濾波器。
【背景技術(shù)】
[0002]2002年2月，美國聯(lián)邦通信委員會(huì)(FCC)批準(zhǔn)3.1-10.6GHz頻段用于商用通信，因此超寬帶得到廣泛的應(yīng)用。然而，在FCC定義的商用范圍內(nèi)，超寬帶信號(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超寬帶研宄重要內(nèi)容，多頻濾波器作為多頻通信系統(tǒng)中不可缺少的關(guān)鍵器件之一，超寬帶多頻帶通濾波器得到廣泛關(guān)注和研宄。
[0003]近年來出現(xiàn)了一些設(shè)計(jì)思路，現(xiàn)有的多頻微帶濾波器主流設(shè)計(jì)方法主要有兩種，第一種是利用多個(gè)單通帶濾波器組合設(shè)計(jì)多頻帶濾波器。第二種是利用多模諧振器來設(shè)計(jì)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(shè)計(jì)的濾波器整體尺寸大、成本高，不利于多頻通信系統(tǒng)的小型化發(fā)展。第二種方法所設(shè)計(jì)的多頻濾波器易控制，但只能基本達(dá)到多頻濾波器的各通帶頻率，所能實(shí)現(xiàn)的通帶的帶寬過小。所以設(shè)計(jì)多頻濾波器的能實(shí)現(xiàn)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(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]本實(shí)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(shè)計(jì)采用平面微帶結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)出可以覆蓋整個(gè)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(nèi)實(shí)現(xiàn)了較低的插入損耗，進(jìn)一步減小了濾波器的體積。
[0005]本實(shí)用新型所采用的技術(shù)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(huán)階梯阻抗諧振器(103)、第二開環(huán)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(zhì)基板(107)，介質(zhì)基板下的金屬接地板(108)。
[0007]其中，第一開環(huán)階梯阻抗諧振器(103)和第二開環(huán)階梯阻抗諧振器(104)并排對(duì)稱設(shè)置，其開環(huán)的開口相向設(shè)置，在第一開環(huán)階梯阻抗諧振器內(nèi)開口的對(duì)面設(shè)有第一雙模階梯阻抗存根諧振器(105)，在第二開環(huán)階梯阻抗諧振器內(nèi)開口的對(duì)面設(shè)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(huán)階梯阻抗諧振器(103)相連接，第二輸入輸出端(102)與第二開環(huán)階梯阻抗諧振器(104)相連接。
[0009]其中，第一開環(huán)階梯阻抗諧振器(103)和第二開環(huán)階梯阻抗諧振器(104)開口采用第二縫隙(g2)來內(nèi)耦合，兩開環(huán)階梯阻抗諧振器間采用第一縫隙(gl)來級(jí)間耦合。
[0010]該實(shí)用新型濾波器相對(duì)于現(xiàn)有的濾波器具有以下的特性和優(yōu)點(diǎn):
[0011]設(shè)計(jì)簡單、結(jié)構(gòu)緊湊、加工方便、成本低廉、通帶可調(diào)，帶通特性可調(diào)。
[0012]第一通帶工作的情況下，第一開環(huán)階梯阻抗諧振器(103)、第二開環(huán)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(diào)整雙模階梯阻抗存根諧振器的耦合間距來引入源-負(fù)載耦合，可以在第一通帶兩側(cè)各引入一個(gè)傳輸零點(diǎn)，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(huán)階梯阻抗諧振器(103)、第二開環(huán)階梯阻抗諧振器(104)為抽頭饋電，可以在兩通帶之間產(chǎn)生一個(gè)零點(diǎn)，有效改善通帶之間的阻帶衰減。
[0014]第一通帶情況下，通過調(diào)整兩個(gè)開環(huán)階梯阻抗諧振器間采用第一縫隙(gl)來引入源-負(fù)載耦合，可以在第一通帶兩側(cè)各引入一個(gè)傳輸零點(diǎn)，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(huán)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(cè)各引入一個(gè)傳輸零點(diǎn)，有效改善第二通帶的選擇性。
【附圖說明】
[0016]圖1是本實(shí)用新型實(shí)施實(shí)例的基本結(jié)構(gòu)俯視圖；
[0017]圖2是本實(shí)用新型實(shí)施實(shí)例的基本結(jié)構(gòu)尺寸圖；
[0018]圖3是本實(shí)用新型實(shí)施實(shí)例的基本結(jié)構(gòu)側(cè)視圖；
[0019]圖4是本實(shí)用新型實(shí)施實(shí)例的頻率響應(yīng)曲線圖；
【具體實(shí)施方式】
[0020]本實(shí)用新型設(shè)計(jì)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(diào)、通帶可調(diào)，且兩者調(diào)整是互不干擾。
[0021]下面結(jié)合附圖距離對(duì)實(shí)用新型做更詳細(xì)的描述:
[0022]本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)例如圖2所示，介質(zhì)基板(107)的相對(duì)介電常數(shù)ε R = 2.65的基板上，TAN δ = 0.001和h = I毫米。導(dǎo)體厚度為35微米和電損耗是6.14X 107S/s，介質(zhì)基板下的金屬接地板(108)采用銅材料?；陔p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(shí)用新型設(shè)計(jì)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(huán)階梯阻抗諧振器(103)、第二開環(huán)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(shí)用新型雙陷波特性的超寬帶濾波器的設(shè)計(jì)參數(shù):各個(gè)參數(shù)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(shí)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(diào)節(jié)第一開環(huán)階梯阻抗諧振器(103)和第二開環(huán)階梯阻抗諧振器(104)的各個(gè)微帶線的長度來調(diào)整第一通帶的帶通特性，通過調(diào)節(jié)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(gè)微帶線的長度來調(diào)節(jié)第二通帶的帶通特性。
[0027]圖4給出該實(shí)例的頻率響應(yīng)曲線圖。圖中曲線|S21|是信號(hào)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(shí)現(xiàn)四個(gè)傳輸零點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)了濾波器的通帶的中心頻率的獨(dú)立可控性和良好的選擇性。
【主權(quán)項(xiàng)】
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(huán)階梯阻抗諧振器(103)、第二開環(huán)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(zhì)基板(107)，介質(zhì)基板下的金屬接地板(108)。
2.根據(jù)權(quán)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(huán)階梯阻抗諧振器(103)和第二開環(huán)階梯阻抗諧振器(104)并排對(duì)稱設(shè)置，其開環(huán)的開口相向設(shè)置，在第一開環(huán)階梯阻抗諧振器內(nèi)開口的對(duì)面設(shè)有第一雙模階梯阻抗存根諧振器(105)，在第二開環(huán)階梯阻抗諧振器內(nèi)開口的對(duì)面設(shè)有第二雙模階梯阻抗存根諧振器(106)。
3.根據(jù)權(quán)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(huán)階梯阻抗諧振器(103)相連接，第二輸入輸出端(102)與第二開環(huán)階梯阻抗諧振器(104)相連接。
4.根據(jù)權(quán)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(huán)階梯阻抗諧振器(103)和第二開環(huán)階梯阻抗諧振器(104)開口采用第二縫隙(g2)來內(nèi)耦合，兩開環(huán)階梯阻抗諧振器間采用第一縫隙(gl)來級(jí)間耦合。
【專利摘要】本實(shí)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(huán)階梯阻抗諧振器(103)、第二開環(huán)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(zhì)基板(107)和介質(zhì)基板下的金屬接地板(108)。該濾波器設(shè)計(jì)簡單、結(jié)構(gòu)緊湊、加工方便、成本低廉、可以實(shí)現(xiàn)雙頻通帶性能可調(diào)。
【IPC分類】H01P7-08, H01P1-203
【公開號(hào)】CN204375893
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201420830720
【發(fā)明人】鄭學(xué)梅, 趙永生, 孟祥余
【申請(qǐng)人】哈爾濱黑石科技有限公司
【公開日】2015年6月3日
【申請(qǐng)日】2014年12月23日