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[實用新型]L型耦合結(jié)構(gòu)雙模微帶帶通濾波器有效

專利信息
申請?zhí)枺?/td> 200920231102.9 申請日: 2009-08-26
公開(公告)號: CN201528031U 公開(公告)日: 2010-07-14
發(fā)明(設(shè)計)人: 張雷;洪偉;周健義 申請(專利權(quán))人: 東南大學(xué)
主分類號: H01P1/203 分類號: H01P1/203
代理公司: 南京經(jīng)緯專利商標(biāo)代理有限公司 32200 代理人: 葉連生
地址: 210096*** 國省代碼: 江蘇;32
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摘要:
搜索關(guān)鍵詞: 耦合 結(jié)構(gòu) 雙模 微帶 帶通濾波器
【說明書】:

技術(shù)領(lǐng)域

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

背景技術(shù)

現(xiàn)代移動通信技術(shù)系統(tǒng)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(tǒng)的發(fā)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(xiàn)方式靈活等優(yōu)點備受矚目。由于其自身具有的雙調(diào)諧特性,體積比相同階數(shù)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(yīng)的不對稱。上述缺點限制了普通微帶雙模濾波器的應(yīng)用。

為了抑制微帶環(huán)形濾波器的雜散響應(yīng),通常有三種技術(shù)可以采用。一種是采用慢波結(jié)構(gòu)將寄生通帶搬移至遠(yuǎn)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(jié)構(gòu)。這類結(jié)構(gòu)通常加載于輸入/輸出線上。第三種則采用改進(jìn)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(shù)會減少濾波器的帶寬,而后兩種則會引入附加的結(jié)構(gòu),不但使電路規(guī)模變大,而且惡化通帶內(nèi)的傳輸特性,增加插入損耗。

本實用新型在傳統(tǒng)方環(huán)形雙模諧振器的基礎(chǔ)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(tǒng)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(jié)構(gòu)可以非常有效的抑制高次諧波的響應(yīng)。此外,該濾波器結(jié)構(gòu)簡單,易于大規(guī)模制造,尤其適用于移動通信射頻前端的設(shè)計。

發(fā)明內(nèi)容

技術(shù)問題:本實用新型的目的是提出一種L型耦合結(jié)構(gòu)雙模微帶帶通濾波器,該結(jié)構(gòu)具有插入損耗低、諧波抑制能力強(qiáng)的特點。并且結(jié)構(gòu)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(shù)方案:本實用新型L型耦合結(jié)構(gòu)雙模微帶帶通濾波器在微波介質(zhì)基片上包括方環(huán)形諧振器、L形耦合結(jié)構(gòu)、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(jié)構(gòu)和輸出端的L形耦合結(jié)構(gòu)相對于方環(huán)形諧振器的一個對角線呈對稱分布;輸入端的L形耦合結(jié)構(gòu)與50歐姆輸入饋線相連,輸出端的L形耦合結(jié)構(gòu)與50歐姆輸出饋線相連,微擾元素位于方環(huán)形諧振器的一個角上,并與方環(huán)形諧振器相連。

方環(huán)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(jié)構(gòu)和輸出端的L形耦合結(jié)構(gòu)由終端開路的微帶線構(gòu)成,其彎曲方向應(yīng)與方環(huán)形諧振器的外沿一致。

微擾元素由方形微帶貼片構(gòu)成。

有益效果:

1.提高帶通濾波器的端口耦合量,降低帶內(nèi)插入損耗。在需要強(qiáng)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(jié)構(gòu)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(yīng)對稱性。

3.可以靈活調(diào)整濾波器響應(yīng)中近邊帶傳輸零點的位置,從而獲得理想的傳輸特性。

4.結(jié)構(gòu)簡單,體積小巧,采用普通平面印刷電路工藝制作,重復(fù)性好,適合標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)和與各種平面電路的集成。

附圖說明

圖1是L型耦合結(jié)構(gòu)雙模微帶帶通濾波器示意圖。

圖中包括方環(huán)形諧振腔1、輸入端的L形耦合結(jié)構(gòu)21、輸出端的L形耦合結(jié)構(gòu)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(shù)測量結(jié)果,

圖3為實施實例1的近邊帶反射系數(shù)測量結(jié)果,

圖4為實施實例1的寬頻帶傳輸系數(shù)測量結(jié)果。

具體實施方式

在微波介質(zhì)基片上包括方環(huán)形諧振器1、L形耦合結(jié)構(gòu)、微擾元素3和50歐姆輸入輸出饋線;方環(huán)形微帶諧振器由封閉環(huán)形微帶線構(gòu)成,由于環(huán)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(huán)的傳輸線,所以方環(huán)形諧振器還可以用傳輸線模型來描述,等效為一并聯(lián)諧振電路。該諧振器工作的最低模式為TM100模和TM010模。在該結(jié)構(gòu)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(chǎn)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(chǎn)生耦合。通過調(diào)整微擾貼片的大小,可以控制兩個模式之間的耦合系數(shù);調(diào)整諧振器和耦合臂之間的縫隙寬度,可以調(diào)整外部Q值的大小。從而構(gòu)成了滿足一定性能要求的二階濾波器,使得電路規(guī)模縮小。

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