基于双模阶梯阻抗存根谐振器的超宽带双频带通滤波器的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及基于双模阶梯阻抗存根谐振器的超宽带双频带通滤波器，该滤波器是一种基于双模阶梯阻抗存根谐振器实现源负载耦合的双频带滤波器。双频滤波器两个通带分别具有独立的端耦合和内耦合结构，在保证滤波器小尺寸的基础上实现了具有双通带频率和带宽都独立可控的双频带通滤波器。
【背景技术】
[0002]2002年2月，美国联邦通信委员会(FCC)批准3.1-10.6GHz频段用于商用通信，因此超宽带得到广泛的应用。然而，在FCC定义的商用范围内，超宽带信号可能受到诸如WiAX (3.5-GHz)、WLAN(5.15-5.825GHz)、RFID (6.8GHz)等信号的干扰。如何解决同频干扰成为超宽带研宄重要内容，多频滤波器作为多频通信系统中不可缺少的关键器件之一，超宽带多频带通滤波器得到广泛关注和研宄。
[0003]近年来出现了一些设计思路，现有的多频微带滤波器主流设计方法主要有两种，第一种是利用多个单通带滤波器组合设计多频带滤波器。第二种是利用多模谐振器来设计多频滤波器，包括阶梯阻抗谐振器多频滤波器、加载型谐振器多频滤波器。第一种方法所设计的滤波器整体尺寸大、成本高，不利于多频通信系统的小型化发展。第二种方法所设计的多频滤波器易控制，但只能基本达到多频滤波器的各通带频率，所能实现的通带的带宽过小。所以设计多频滤波器的能实现基于双模阶梯阻抗存根谐振器的超宽带双频带通滤波器有重要意义。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型的目的是基于双模阶梯阻抗存根谐振器的超宽带双频带通滤波器，本设计采用平面微带结构，设计出可以覆盖整个WLAN频段的基于双模阶梯阻抗存根谐振器的超宽带双频带通滤波器，在其频段内实现了较低的插入损耗，进一步减小了滤波器的体积。
[0005]本实用新型所采用的技术方案:
[0006]一种新型的基于双模阶梯阻抗存根谐振器的超宽带双频带通滤波器，包括第一输入输出端(101)、第二输入输出端(102)，第一开环阶梯阻抗谐振器(103)、第二开环阶梯阻抗谐振器(104)，第一双模阶梯阻抗存根谐振器(105)、第二双模阶梯阻抗存根谐振器(106)，介质基板(107)，介质基板下的金属接地板(108)。
[0007]其中，第一开环阶梯阻抗谐振器(103)和第二开环阶梯阻抗谐振器(104)并排对称设置，其开环的开口相向设置，在第一开环阶梯阻抗谐振器内开口的对面设有第一双模阶梯阻抗存根谐振器(105)，在第二开环阶梯阻抗谐振器内开口的对面设有第二双模阶梯阻抗存根谐振器(106)。
[0008]其中，第一输入输出端(101)与第一开环阶梯阻抗谐振器(103)相连接，第二输入输出端(102)与第二开环阶梯阻抗谐振器(104)相连接。
[0009]其中，第一开环阶梯阻抗谐振器(103)和第二开环阶梯阻抗谐振器(104)开口采用第二缝隙(g2)来内耦合，两开环阶梯阻抗谐振器间采用第一缝隙(gl)来级间耦合。
[0010]该实用新型滤波器相对于现有的滤波器具有以下的特性和优点:
[0011]设计简单、结构紧凑、加工方便、成本低廉、通带可调，带通特性可调。
[0012]第一通带工作的情况下，第一开环阶梯阻抗谐振器(103)、第二开环阶梯阻抗谐振器(104)工作，而第一双模阶梯阻抗存根谐振器(105)和第二双模阶梯阻抗存根谐振器
(106)不工作，通过调整双模阶梯阻抗存根谐振器的耦合间距来引入源-负载耦合，可以在第一通带两侧各引入一个传输零点，改善第一通带频带特性。
[0013]第二通带工作的情况下，第一双模阶梯阻抗存根谐振器(105)和第二双模阶梯阻抗存根谐振器(106)工作，第一开环阶梯阻抗谐振器(103)、第二开环阶梯阻抗谐振器(104)为抽头馈电，可以在两通带之间产生一个零点，有效改善通带之间的阻带衰减。
[0014]第一通带情况下，通过调整两个开环阶梯阻抗谐振器间采用第一缝隙(gl)来引入源-负载耦合，可以在第一通带两侧各引入一个传输零点，有效改善第一通带选择性。
[0015]第二通带情况下，输入端口输出端口直接和开环阶梯阻抗谐振器之间连接，形成抽头馈电，可以在第二通带两侧各引入一个传输零点，有效改善第二通带的选择性。
【附图说明】
[0016]图1是本实用新型实施实例的基本结构俯视图；
[0017]图2是本实用新型实施实例的基本结构尺寸图；
[0018]图3是本实用新型实施实例的基本结构侧视图；
[0019]图4是本实用新型实施实例的频率响应曲线图；
【具体实施方式】
[0020]本实用新型设计了基于双模阶梯阻抗存根谐振器的超宽带双频带通滤波器，该滤波器频带特性可调、通带可调，且两者调整是互不干扰。
[0021]下面结合附图距离对实用新型做更详细的描述:
[0022]本实用新型的一个实例如图2所示，介质基板(107)的相对介电常数ε R = 2.65的基板上，TAN δ = 0.001和h = I毫米。导体厚度为35微米和电损耗是6.14X 107S/s，介质基板下的金属接地板(108)采用铜材料。基于双分支线加载阶梯阻抗谐振器的双频带通滤波器，其特征是所述第一输入输出端(101)、第二输入输出端(102)分别为所述双频带通滤波器的50欧姆匹配阻抗。
[0023]如图2所示，本实用新型设计的基于双模阶梯阻抗存根谐振器的超宽带双频带通滤波器，第一输入输出端(101)、第二输入输出端(102)，第一开环阶梯阻抗谐振器(103)、第二开环阶梯阻抗谐振器(104)，第一双模阶梯阻抗存根谐振器(105)、第二双模阶梯阻抗存根谐振器(106)均采用铜材料。
[0024]如图2所示，该实用新型双陷波特性的超宽带滤波器的设计参数:各个参数的尺寸如下
[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]如图2和图3所示，本实用新型的基于双模阶梯阻抗存根谐振器的超宽带双频带通滤波器，其中通过调节第一开环阶梯阻抗谐振器(103)和第二开环阶梯阻抗谐振器(104)的各个微带线的长度来调整第一通带的带通特性，通过调节第一双模阶梯阻抗存根谐振器(105)和第二双模阶梯阻抗存根谐振器(106)各个微带线的长度来调节第二通带的带通特性。
[0027]图4给出该实例的频率响应曲线图。图中曲线|S21|是信号的传输特性曲线，曲线Isiil是端口的反射特性曲线。由图可知，基于双模阶梯阻抗存根谐振器的超宽带双频带通滤波器，在1.84GHz和2.65GHz具有良好的双通带性能。在相邻的双通带，实现四个传输零点，实现了滤波器的通带的中心频率的独立可控性和良好的选择性。
【主权项】
1.一种新型的基于双模阶梯阻抗存根谐振器的超宽带双频带通滤波器，包括第一输入输出端(101)、第二输入输出端(102)，第一开环阶梯阻抗谐振器(103)、第二开环阶梯阻抗谐振器(104)，第一双模阶梯阻抗存根谐振器(105)、第二双模阶梯阻抗存根谐振器(106)，介质基板(107)，介质基板下的金属接地板(108)。
2.根据权利要求1所述新型的基于双模阶梯阻抗存根谐振器的超宽带双频带通滤波器，其特征在于第一开环阶梯阻抗谐振器(103)和第二开环阶梯阻抗谐振器(104)并排对称设置，其开环的开口相向设置，在第一开环阶梯阻抗谐振器内开口的对面设有第一双模阶梯阻抗存根谐振器(105)，在第二开环阶梯阻抗谐振器内开口的对面设有第二双模阶梯阻抗存根谐振器(106)。
3.根据权利要求1所述的基于双模阶梯阻抗存根谐振器的超宽带双频带通滤波器，其特征是第一输入输出端(101)与第一开环阶梯阻抗谐振器(103)相连接，第二输入输出端(102)与第二开环阶梯阻抗谐振器(104)相连接。
4.根据权利要求1所述的基于双模阶梯阻抗存根谐振器的超宽带双频带通滤波器，其特征是第一开环阶梯阻抗谐振器(103)和第二开环阶梯阻抗谐振器(104)开口采用第二缝隙(g2)来内耦合，两开环阶梯阻抗谐振器间采用第一缝隙(gl)来级间耦合。
【专利摘要】本实用新型公开了基于阶梯阻抗存根谐振器的双频带通超宽带滤波器，包括第一输入输出端(101)、第二输入输出端(102)、第一开环阶梯阻抗谐振器(103)、第二开环阶梯阻抗谐振器(104)、第一双模阶梯阻抗存根谐振器(105)、第二双模阶梯阻抗存根谐振器(106)、介质基板(107)和介质基板下的金属接地板(108)。该滤波器设计简单、结构紧凑、加工方便、成本低廉、可以实现双频通带性能可调。
【IPC分类】H01P7-08, H01P1-203
【公开号】CN204375893
【申请号】CN201420830720
【发明人】郑学梅, 赵永生, 孟祥余
【申请人】哈尔滨黑石科技有限公司
【公开日】2015年6月3日
【申请日】2014年12月23日