[發(fā)明專利]平面緊湊型三通帶濾波器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200910193496.8
• 申請日: 2009-10-30
• 公開（公告）號: CN101699649A
• 公開（公告）日: 2010-04-28
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 章秀銀;張新平;胡斌杰
• 申請（專利權(quán)）人: 華南理工大學(xué)
• 主分類號: H01P1/20
• 分類號: H01P1/20;H01P1/203;H01P1/205
• 代理公司: 廣州市華學(xué)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44245
• 代理人: 李衛(wèi)東

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及到移動通信、衛(wèi)星通信以及微波通信等技術(shù)領(lǐng)域中用于信號的發(fā)送接收的 濾波器，是一種通帶可以靈活控制的平面緊湊型三通帶濾波器。

背景技術(shù)

近年來，多頻帶、多標(biāo)準(zhǔn)無線通信系統(tǒng)引起了越來越多的關(guān)注，多頻帶帶通濾波器具 有極其廣泛的應(yīng)用。在無線通信系統(tǒng)中，濾波器為極其重要的組件，其作用是使必要的信 號通過，并且將不必要的信號濾除。

實(shí)現(xiàn)三頻段信號的篩選，傳統(tǒng)的方法是使用三個單通帶濾波器，利用三個濾波器分別 對信號進(jìn)行處理，每一個濾波器篩選出對應(yīng)的頻段信號，這種方法的特點(diǎn)是簡單可行，容 易實(shí)現(xiàn)，其缺點(diǎn)在于集成度不夠，對于無線通信系統(tǒng)要求小體積、輕重量的目標(biāo)來說，實(shí) 際上并不符合需求。因此如何設(shè)計一種能夠有效集成的三通帶濾波器，并且通帶之間有較 好的隔離效果是當(dāng)前的一個重要課題。

三通帶濾波器的實(shí)現(xiàn)方式有很多種，以下我們分別闡述比較常見的結(jié)構(gòu)及其特點(diǎn)。

(1)由三組諧振器并聯(lián)實(shí)現(xiàn)三通帶濾波器結(jié)構(gòu)

這種實(shí)現(xiàn)方式由三組諧振器組成，采用公共的輸入輸出端口，每組諧振器產(chǎn)生一個通 帶。這種濾波器的缺點(diǎn)是空間體積大，不易集成。

(2)由兩組諧振器來實(shí)現(xiàn)三通帶濾波器結(jié)構(gòu)

這種實(shí)現(xiàn)方式由兩組諧振器組成，其中一組諧振器產(chǎn)生一個通帶，另一組諧振器產(chǎn)生 兩個通帶，這兩組諧振器由公共的輸入輸出端口饋入信號。這種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的傳統(tǒng)實(shí)現(xiàn)方法 的缺點(diǎn)是通帶的中心頻率相互影響，難以控制。

(3)由一組諧振器來實(shí)現(xiàn)三通帶濾波器結(jié)構(gòu)

這種濾波器中的諧振器同時工作在三個頻率上，產(chǎn)生三個通帶。其特點(diǎn)是集成度很高， 工藝簡單，缺點(diǎn)在于三個頻率是相互關(guān)聯(lián)的，頻率和帶寬都難以控制。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是利用一個中心加載的諧振器和一個內(nèi)嵌的半波長諧振器來設(shè)計三通帶 濾波器，在每個通帶的兩側(cè)都可以產(chǎn)生一個傳輸零點(diǎn)，滾降特性好，結(jié)構(gòu)簡單，容易加工， 具有平面小型化的特征。

本發(fā)明通過如下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)：

平面緊湊型三通帶濾波器，包括上層微帶結(jié)構(gòu)、中間介質(zhì)基板和底層金屬地板；其特 征在于，上層微帶結(jié)構(gòu)包括輸入端口I/P、輸出端口O/P、2個中心加載諧振器和2個內(nèi)嵌 諧振器；第一中心加載諧振器包括開口型微帶線和T型結(jié)構(gòu)，依次連接的第一微帶線、第 二微帶線、第三微帶線、第四微帶線、第五微帶線和第六微帶線組成兩端出頭的開口型微 帶線，T型結(jié)構(gòu)與開口型微帶線連接，位于開口型內(nèi)部；第二中心加載諧振器與第一中心 加載諧振器結(jié)構(gòu)相同，對稱布置，第二中心加載諧振器與第一中心加載諧振器設(shè)有間距； 第二中心加載諧振器的兩出頭端微帶線分別為第七微帶線和第八微帶線；第一微帶線和第 七微帶線之間以及第六微帶線和第八微帶線之間構(gòu)成耦合結(jié)構(gòu)，用于實(shí)現(xiàn)級間信號的耦合； 輸入端口I/P和輸出端口O/P分別直接連接在第一中心加載的諧振器和第二中心加載的諧 振器上；第一內(nèi)嵌諧振器和第二內(nèi)嵌諧振器都為半波長諧振器，分別內(nèi)嵌于第一中心加載 的諧振器和第二中心加載的諧振器內(nèi)；第一內(nèi)嵌諧振器包括第九微帶線、第十微帶線、第 十一微帶線和交叉指式微帶線，第九微帶線和第十微帶線是由四截直線微帶線連接組成的 彎折的口型結(jié)構(gòu)，用于和第一中心加載諧振器的第二微帶線、第三微帶線、第四微帶線、 第五微帶線及T型結(jié)構(gòu)進(jìn)行耦合；第二內(nèi)嵌諧振器的結(jié)構(gòu)和第一內(nèi)嵌諧振器相同，對稱布 置，第一內(nèi)嵌濾波器的交叉指式微帶線和第二內(nèi)嵌濾波器的交叉指式微帶線通過多根直線 微帶線相互交叉排列組合成交叉指式結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)級間電磁耦合。

所述第一微帶線、第二微帶線、第三微帶線、第四微帶線、第五微帶線以及第六微帶 線的總長度可調(diào)。中心加載的諧振器的諧振頻率可以靈活地控制，通過改變第一微帶線、 第二微帶線、第三微帶線、第四微帶線、第五微帶線和第六微帶線的總長度L可以控制第 一通帶的諧振頻率。

所述第九微帶線、第十微帶線和第十一微帶線的總長度可調(diào)。在確定L的長度之后， 通過改變T型結(jié)構(gòu)可對第三通帶的諧振頻率進(jìn)行控制。通過改變第九微帶線、第十微帶線 和第十一微帶線的總長度可對第二通帶的諧振頻率進(jìn)行控制，滿足濾波器在三頻段的響應(yīng) 要求。