[實用新型]階躍阻抗諧振器雙環(huán)級聯(lián)型雙模帶通濾波器

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200920231496.8
• 申請日: 2009-08-31
• 公開（公告）號: CN201523059U
• 公開（公告）日: 2010-07-07
• 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)緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 葉連生

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，可以顯著增加系統(tǒng)的帶外雜散抑制度和阻帶寬度，并在通帶內(nèi)保持低插入損耗，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)，通常采用慢波結(jié)構(gòu)、諸如DGS和spurline等陷波結(jié)構(gòu)和采用具有模式抑制的諧振器。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。還有的技術(shù)將兩個雙膜諧振器用微帶線級聯(lián)形成高階濾波器，但是該微帶線和與之相連的耦合結(jié)構(gòu)會造成附加的雜散響應(yīng)，惡化通帶內(nèi)外的頻率響應(yīng)特性。

發(fā)明內(nèi)容

技術(shù)問題：本實用新型提出一種階躍阻抗諧振器雙環(huán)級聯(lián)型雙模帶通濾波器，該結(jié)構(gòu)具有插入損耗低、雜散抑制度高和阻帶寬度大等特點。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：本實用新型在雙模諧振器的基礎(chǔ)上，提出了一種新型級聯(lián)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寄生雜散響應(yīng)，增加阻帶寬度。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。

本實用新型的階躍阻抗諧振器雙環(huán)級聯(lián)型雙模帶通濾波器制作在在微波介質(zhì)基片上，包括兩個對稱的SIR方環(huán)形諧振器，每一個SIR方環(huán)形諧振器包括一個輸入端口L形耦合結(jié)構(gòu)、一個輸出端口的L形耦合結(jié)構(gòu)、微擾元素和50歐姆輸入輸出端口饋線；輸入端口L形耦合結(jié)構(gòu)和輸出端口的L形耦合結(jié)構(gòu)分別位于SIR方環(huán)形諧振器的對角線外側(cè)，微帶連接線的兩端分別連接相鄰的一個SIR方環(huán)形諧振器外側(cè)的輸入端口L形耦合結(jié)構(gòu)和另一個SIR方環(huán)形諧振器外側(cè)的輸出端口的L形耦合結(jié)構(gòu)，不相鄰的SIR方環(huán)形諧振器輸入端口L形耦合結(jié)構(gòu)和輸出端口的L形耦合結(jié)構(gòu)分別與50歐姆輸入輸出饋線相連；微擾元素位于SIR方環(huán)形諧振器內(nèi)角上。

方環(huán)形諧振腔是周長為中心頻率上的一個波長的封閉微帶線。

輸入端口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)完全抑制濾波器的二次諧波，從而改善近邊帶的響應(yīng)對稱性。

3.具有陡峭的過度帶和很寬的無雜散阻帶寬度。

4.結(jié)構(gòu)簡單，采用普通平面印刷電路工藝制作，重復(fù)性好，適合標準化生產(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SIR方環(huán)形諧振腔1、輸入端口的L形耦合結(jié)構(gòu)2、微帶連接線3、輸出端口的L形耦合結(jié)構(gòu)4、微擾結(jié)構(gòu)5和50歐姆輸入和輸出端口饋線6。

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。

具體實施方式

本實用新型基于級聯(lián)型雙模微帶濾波器由SIR(階躍阻抗諧振器)方環(huán)形雙模微帶諧振器、L形微帶耦合結(jié)構(gòu)和諧振器連接微帶線構(gòu)成。

SIR方環(huán)形微帶諧振器由封閉環(huán)形微帶線構(gòu)成。該諧振器中部的微帶線寬度與四角的微帶線寬度不同，從而構(gòu)成SIR諧振器。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。調(diào)整微擾貼片的大小和諧振器與耦合臂之間的縫隙寬度，可以構(gòu)成滿足一定性能要求的二階濾波器，使得電路規(guī)模縮小。50歐姆微帶輸入和輸出饋線直接與L形耦合結(jié)構(gòu)連接，該耦合結(jié)構(gòu)與SIR方環(huán)形微帶諧振器作平行耦合。兩個級聯(lián)的SIR方環(huán)形微帶諧振器則通過L形耦合結(jié)構(gòu)和一段微帶傳輸線連接。