[實用新型]L型耦合結構雙模微帶帶通濾波器

有效

• 申請號: 200920231102.9
• 申請日: 2009-08-26
• 公開（公告）號: CN201528031U
• 公開（公告）日: 2010-07-14
• 發明（設計）人: 張雷;洪偉;周健義
• 申請（專利權）人: 東南大學
• 主分類號: H01P1/203
• 分類號: H01P1/203
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 葉連生

技術領域

本實用新型可應用于移動通信系統的射頻前端，可以大大提高系統的諧波抑制度并降低帶內插入損耗，是一種高性能的微波帶通濾波器。

背景技術

現代移動通信技術系統對射頻前端的性能提出了越來越高的要求，而位于射頻最前端的濾波器在很大程度上影響到系統的發射功率和信噪比。微帶雙模濾波器以其低成本、易于加工和實現方式靈活等優點備受矚目。由于其自身具有的雙調諧特性，體積比相同階數的濾波器減半。但是，普通微帶雙模濾波器插入損耗較大，并且其固有的二次諧波會惡化濾波器的雜散抑制特性，并造成近邊帶響應的不對稱。上述缺點限制了普通微帶雙模濾波器的應用。

為了抑制微帶環形濾波器的雜散響應，通常有三種技術可以采用。一種是采用慢波結構將寄生通帶搬移至遠端，拉大基本通帶和寄生通帶間的頻率間隔。另一種采用諸如DGS和spur?line等陷波結構。這類結構通常加載于輸入/輸出線上。第三種則采用改進的諧振器，此類諧振器具有一定的模式抑制特性。但是，第一種技術會減少濾波器的帶寬，而后兩種則會引入附加的結構，不但使電路規模變大，而且惡化通帶內的傳輸特性，增加插入損耗。

本實用新型在傳統方環形雙模諧振器的基礎上，提出了一種新型微帶雙模濾波器。該濾波器可以得到比傳統微帶更大的端口耦合量，從而降低插入損耗。同時，該濾波器特有的耦合結構可以非常有效的抑制高次諧波的響應。此外，該濾波器結構簡單，易于大規模制造，尤其適用于移動通信射頻前端的設計。

發明內容

技術問題：本實用新型的目的是提出一種L型耦合結構雙模微帶帶通濾波器，該結構具有插入損耗低、諧波抑制能力強的特點。并且結構簡單，易于制造加工和與平面電路集成，適用于各種移動通信射頻前端。

技術方案：本實用新型L型耦合結構雙模微帶帶通濾波器在微波介質基片上包括方環形諧振器、L形耦合結構、微擾元素和50歐姆輸入輸出饋線；其中，輸入端的L形耦合結構和輸出端的L形耦合結構相對于方環形諧振器的一個對角線呈對稱分布；輸入端的L形耦合結構與50歐姆輸入饋線相連，輸出端的L形耦合結構與50歐姆輸出饋線相連，微擾元素位于方環形諧振器的一個角上，并與方環形諧振器相連。

方環形諧振器的周長為中心頻率上的一個波長的封閉微帶線。

輸入端的L形耦合結構和輸出端的L形耦合結構由終端開路的微帶線構成，其彎曲方向應與方環形諧振器的外沿一致。

微擾元素由方形微帶貼片構成。

有益效果：

1.提高帶通濾波器的端口耦合量，降低帶內插入損耗。在需要強耦合的場合，可以克服耦合縫隙過小帶來的制造工藝上的限制。

2.利用耦合結構形成的寄生諧振單元，完全抑制濾波器的二次諧波，從而增加阻帶寬度，改善近邊帶的響應對稱性。

3.可以靈活調整濾波器響應中近邊帶傳輸零點的位置，從而獲得理想的傳輸特性。

4.結構簡單，體積小巧，采用普通平面印刷電路工藝制作，重復性好，適合標準化生產和與各種平面電路的集成。

附圖說明

圖1是L型耦合結構雙模微帶帶通濾波器示意圖。

圖中包括方環形諧振腔1、輸入端的L形耦合結構21、輸出端的L形耦合結構22、微擾元素3、50歐姆輸入饋線41、50歐姆輸出饋線42。

圖2為實施實例1的近邊帶傳輸系數測量結果，

圖3為實施實例1的近邊帶反射系數測量結果，

圖4為實施實例1的寬頻帶傳輸系數測量結果。

具體實施方式

在微波介質基片上包括方環形諧振器1、L形耦合結構、微擾元素3和50歐姆輸入輸出饋線；方環形微帶諧振器由封閉環形微帶線構成，由于環的寬度很窄，該諧振器和微帶諧振器有相同的色散特性，可以看作是一段閉環的傳輸線，所以方環形諧振器還可以用傳輸線模型來描述，等效為一并聯諧振電路。該諧振器工作的最低模式為TM₁₀₀模和TM₀₁₀模。在該結構的對角線上放置方形貼片作為微擾元素，使得上述的一對簡并模之間產生耦合，等效為兩個相互耦合的諧振器，這兩個諧振器通過縫隙和微帶耦合臂之間產生耦合。通過調整微擾貼片的大小，可以控制兩個模式之間的耦合系數；調整諧振器和耦合臂之間的縫隙寬度，可以調整外部Q值的大小。從而構成了滿足一定性能要求的二階濾波器，使得電路規模縮小。