帶寬緊湊型可控uwb三頻帶通濾波器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及帶寬緊湊型可控UWB三頻帶通濾波器，該濾波器在三個(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)了具有三通帶頻率和帶寬都獨(dú)立可控的三頻帶通濾波器。
【背景技術(shù)】
[0002]2002年2月，美國(guó)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UWB得到廣泛的應(yīng)用。然而，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，UWB三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。第二種是利用雙模諧振器來設(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)大帶寬的并且雙通帶可控的UWB三頻濾波器具有重要的意義。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]本實(shí)用新型的目的是構(gòu)造雙通帶可控的UWB三頻濾波器具有兩組諧振器，即外圍的中間短路枝節(jié)加載的雙模諧振器和內(nèi)嵌的兩個(gè)半波長(zhǎng)諧振器，輸入輸出端口通過抽頭耦合與兩個(gè)諧振器分別直接相連。
[0005]本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案:
[0006]一種新型的帶寬緊湊型可控UWB三頻帶通濾波器，包括介質(zhì)板表面的第一中間短路枝節(jié)加載的雙模諧振器(101)，第二中間短路枝節(jié)加載的雙模諧振器(102)，內(nèi)嵌的兩個(gè)半波長(zhǎng)諧振器(103)，與兩個(gè)諧振器通過抽頭耦合方式直接相連的輸入輸出端口(104)，介質(zhì)基板(105)，介質(zhì)基板下的金屬接地板(106)。
[0007]所述的帶寬緊湊型可控UWB三頻帶通濾波器的第一中間短路枝節(jié)加載的雙模諧振器(101)，第二中間短路枝節(jié)加載的雙模諧振器(102)，內(nèi)嵌的兩個(gè)半波長(zhǎng)諧振器(103)，輸入輸出端口(103)關(guān)于中心的接地通孔左右對(duì)稱。
[0008]所述的帶寬緊湊型可控UWB三頻帶通濾波器用中間短路枝節(jié)加載的雙模諧振器(101)來控制第一通帶的特性，通過改變中間短路枝節(jié)加載的雙模諧振器(101)的各部分微帶線的長(zhǎng)度之和，改變第一通帶的通帶頻率。
[0009]所述的帶寬緊湊型可控UWB三頻帶通濾波器用中第二中間短路枝節(jié)加載的雙模諧振器(102)來控制第二通帶的特性，通過改變中間短路枝節(jié)加載的雙模諧振器(102)的各部分微帶線的長(zhǎng)度之和，改變第二通帶的通帶頻率。
[0010]所述的帶寬緊湊型可控UWB三頻帶通濾波器，用內(nèi)嵌的兩個(gè)半波長(zhǎng)諧振器(103)來控制第三通帶的特性，通過改變其各部分微帶線的長(zhǎng)度之和，改變第三通帶的通帶頻率。
[0011]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):
[0012]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)，帶通特性可調(diào)。
[0013]外圍的短路枝節(jié)加載雙模諧振器工作時(shí)，該濾波器工作在第一通帶。通過中間短路枝節(jié)可以獨(dú)立控制偶模基頻，從而可以控制通帶I時(shí)的耦合大小。
[0014]第二中間短路枝節(jié)加載的雙模諧振器(102)工作時(shí)，該濾波器工作在第二通帶。開口諧振器不工作并作為輸入端口輸出端口的一部分，通過調(diào)整兩條相鄰的開口諧振器的耦合間距來引入源-負(fù)載耦合。
[0015]開口諧振器工作時(shí)，濾波器工作在第三通帶時(shí)，輸入端口輸出端口直接和開口諧振器之間連接，形成抽頭饋電。
【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)側(cè)視圖；
[0018]圖3是本實(shí)用新型實(shí)施實(shí)例的頻率響應(yīng)特性圖；
【具體實(shí)施方式】
[0019]本實(shí)用新型設(shè)計(jì)了帶寬緊湊型可控多頻帶通濾波器，該濾波器陷波可調(diào)、通帶可調(diào)，且兩者調(diào)整是互不干擾。
[0020]下面結(jié)合附圖距離對(duì)實(shí)用新型做更詳細(xì)的描述:
[0021]本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)例如圖2所示，介質(zhì)基板(105)是介電常數(shù)介電常數(shù)為2.2的Arlon DiClad 880。該介質(zhì)基板的厚度為0.508mm，該介質(zhì)基板的厚度為0.508mm滿足所需的強(qiáng)度，介質(zhì)基板下的金屬接地板(105)采用銅材料。
[0022]如圖1所示，本實(shí)用新型的帶寬緊湊型可控三頻帶通濾波器，中間短路枝節(jié)加載的雙模諧振器(101)、內(nèi)側(cè)的第一中間短路枝節(jié)加載的雙模諧振器(102)、內(nèi)嵌的兩個(gè)半波長(zhǎng)諧振器(103)和輸入輸出端口(104)采用銅材料。
[0023]如圖2所示，本實(shí)用新型的帶寬緊湊型可控三頻帶通濾波器，其中通過調(diào)節(jié)中間短路枝節(jié)加載的雙模諧振器(101)各個(gè)微帶線的長(zhǎng)度來調(diào)整第一通帶的帶通特性，通過調(diào)節(jié)內(nèi)嵌的兩個(gè)半波長(zhǎng)諧振器(102)的各個(gè)微帶線的長(zhǎng)度來調(diào)節(jié)第二通帶的帶通特性。
[0024]該實(shí)用新型雙陷波特性的UWB濾波器的設(shè)計(jì)參數(shù):各個(gè)參數(shù)的尺寸如下L =0.48mm，LI = 5.90mm，L2 = L3 = 0.60mm，L4 = 4.28mm，L5 = 12.32mm，L6 = 17.3mm，L7=4.11mm，L8 = 1.62mm, L9 = 2.32mm, LlO = 2.32mm, Lll = 2.32mm, L12 = 10.64mm, Wl =2.00mm，W2 = W3 = 0.50mm，W4 = 0.60mm，W5 = 1.00mm，S = 0.64mm，d = 3.48mm，gl =0.32mm，g2 = 0.38mm，g3 = 0.36mm，R = 0.30mmo
[0025]多模諧振器的設(shè)計(jì):中間短路枝節(jié)加載的雙模諧振器(101)來控制第一通帶的特性，通過調(diào)整兩條相鄰的開口諧振器的耦合間距來引入源-負(fù)載耦合。用內(nèi)嵌的兩個(gè)半波長(zhǎng)諧振器(102)來控制第二通帶的特性，兩開口諧振器相鄰的微帶線之間形成平行耦合。開口諧振器工作時(shí)，濾波器工作在第三通帶。通過耦合縫隙及抽頭位置的設(shè)計(jì)，可以自由控制三個(gè)通帶下的端耦合大小，實(shí)現(xiàn)三個(gè)通帶帶寬的設(shè)計(jì)。
[0026]圖3給出濾波器的頻率響應(yīng)特性包括傳輸特性即I S211幅度響應(yīng)，反射特性即Sll幅度響應(yīng)，另外，對(duì)于超寬帶濾波器還要求通帶內(nèi)具有平坦的時(shí)延特性。由圖可知三個(gè)傳輸零點(diǎn)分別位于2.02GHz,5.02GHz,6.79GHz ;三頻濾波器各通帶之間的衰減均大于20dB，各通帶具有良好的選擇性。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種新型的帶寬緊湊型可控UWB三頻帶通濾波器，包括介質(zhì)板表面的第一中間短路枝節(jié)加載的雙模諧振器(101)，第二中間短路枝節(jié)加載的雙模諧振器(102)，內(nèi)嵌的兩個(gè)半波長(zhǎng)諧振器(103)，與兩個(gè)諧振器通過抽頭耦合方式直接相連的輸入輸出端口(104)，介質(zhì)基板(105)，介質(zhì)基板下的金屬接地板(106)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶寬緊湊型可控UWB三頻帶通濾波器，其特征是第一中間短路枝節(jié)加載的雙模諧振器(101)，第二中間短路枝節(jié)加載的雙模諧振器(102)，內(nèi)嵌的兩個(gè)半波長(zhǎng)諧振器(103)，輸入輸出端口(103)關(guān)于中心的接地通孔左右對(duì)稱。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶寬緊湊型可控UWB三頻帶通濾波器，其特征是用中間短路枝節(jié)加載的雙模諧振器(101)來控制第一通帶的特性，通過改變中間短路枝節(jié)加載的雙模諧振器(101)的各部分微帶線的長(zhǎng)度之和，改變第一通帶的通帶頻率。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶寬緊湊型可控UWB三頻帶通濾波器，其特征是用中第二中間短路枝節(jié)加載的雙模諧振器(102)來控制第二通帶的特性，通過改變中間短路枝節(jié)加載的雙模諧振器(102)的各部分微帶線的長(zhǎng)度之和，改變第二通帶的通帶頻率。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的帶寬緊湊型可控UWB三頻帶通濾波器，其特征是用內(nèi)嵌的兩個(gè)半波長(zhǎng)諧振器(103)來控制第三通帶的特性，通過改變其各部分微帶線的長(zhǎng)度之和，改變第三通帶的通帶頻率。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了帶寬緊湊型可控UWB三頻帶通濾波器。該濾波器包括介質(zhì)板表面的第一中間短路枝節(jié)加載的雙模諧振器(101)，第二中間短路枝節(jié)加載的雙模諧振器(102)，內(nèi)嵌的兩個(gè)半波長(zhǎng)諧振器(103)，與兩個(gè)諧振器通過抽頭耦合方式直接相連的輸入輸出端口(104)，介質(zhì)基板(105)，介質(zhì)基板下的金屬接地板(106)。本實(shí)用新型利用短路枝節(jié)加載雙模諧振器和半波長(zhǎng)諧振器實(shí)現(xiàn)三個(gè)獨(dú)立可控的諧振模式。該濾波器的三個(gè)通帶的通帶特性獨(dú)立可控，設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單、結(jié)構(gòu)緊湊、加工方便、成本低廉。
【IPC分類】H01P1/203
【公開號(hào)】CN204696218
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201420826107
【發(fā)明人】鄭學(xué)梅, 曹小東, 孟祥余
【申請(qǐng)人】哈爾濱黑石科技有限公司
【公開日】2015年10月7日
【申請(qǐng)日】2014年12月23日