[發明專利]一種新穎的緊湊型雙模帶通濾波器

無效

• 申請號: 201010269410.8
• 申請日: 2010-09-01
• 公開（公告）號: CN101950825A
• 公開（公告）日: 2011-01-19
• 發明（設計）人: 官雪輝;付瑋;張曉燕
• 申請（專利權）人: 華東交通大學
• 主分類號: H01P1/20
• 分類號: H01P1/20;H01P1/203
• 代理公司: 南昌市平凡知識產權代理事務所 36122
• 代理人: 姚伯川

技術領域

本發明涉及一種新穎的緊湊型雙模帶通濾波器，屬微波傳輸器件技術領域。

背景技術

多模共用技術是現代無線通信研究的一個熱點。作為無線通信系統前端的重要器件，雙模微波濾波器的研究和設計越來越受到大家的關注。雙模濾波器的突出優點是，一個諧振器可以通過一定的激勵方式把諧振器的兩個兼并模式分離，從而實現電路的小型化。傳統的雙模帶通濾波器的設計方法是采用輸入與輸出端口正交，并在諧振器上引入微擾。這種方法實現的雙模帶通濾波器，由于輸入與輸出端口正交，不利于實際電路的互聯；而采用輸入與輸出端口非正交的對稱結構構成的雙模濾波器，輸入與輸出端口形成180°角，便于在微波集成電路中使用。

發明內容

本發明的目的是，為了采用一種較為簡單的方法來實現小型雙模微波濾波器，同時所提出的電路結構在實際微波電路中的互聯更加簡單、方便。

本發明的技術方案是，本發明濾波器由一個加載在諧振器上方的雙馬刺線的正六邊形分形雙模微帶諧振器和一對加載開路支節的平行耦合輸入/輸出端口微帶饋線組成；其中雙模微帶諧振器是由一個經過一次Kohn分形的緊湊型六邊形閉環諧振器形成。雙模效應由加載在諧振器上方的雙馬刺線結構實現；濾波器的輸入與輸出端口采用非正交的對稱結構，為加載開路支節的平行耦合微帶饋線。

一種正六邊形雙模諧振器，其每個邊都采用一次Kohn分形，使得在相同諧振頻率下，諧振器的尺寸減小，有效降低了濾波器的體積；加載對稱馬刺線的微擾方法，結合非正交的對稱結構的饋電方式，能夠有效地把濾波器的兩個兼并模式分離，形成雙模帶通特性；新型的非正交的輸入與輸出饋電方式在濾波器的阻帶實現了傳輸零點，改善了濾波器的阻帶特性。

本發明與現有技術相比較的有益效果是，本發明提出的正六邊形分形結構雙模濾波器，降低了濾波器的體積，微擾采用對稱雙馬刺線結構，調節雙馬刺的長度和寬度，可以調整兩個模式的頻率；同時采用非正交的輸入與輸出端口，使濾波器便于與其他微波電路互聯。且制作出來的雙模濾波器易于調節，中心頻率和帶寬均可控制。本發明在不增加電路面積和加工復雜度的前提下，采用非正交的輸入與輸出端口，使得該濾波器件可以更方便地互聯至電路中。且結構緊湊，便于在微波集成電路中使用。

附圖說明

圖1是緊湊型的雙模帶通濾波器的布局示意圖；

圖2是對稱雙馬刺線的結構圖；

圖3是非正交的輸入與輸出端口以及開路支節；

圖中：1和6是輸入與輸出端口，2和5為開路支節，3為經過一次分形的六邊形閉環諧振器，4是對稱雙馬刺線結構，4和改進的六邊形結構3構成雙模諧振器；W是馬剌線寬度；L1是馬剌線橫向長度；L2是馬剌線縱向長度。

具體實施方式

本發明的具體實施方式如圖1所示，本發明實施例新穎的緊湊型雙模帶通濾波器由一個加載雙馬刺線的正六邊形分形雙模諧振器和一對加載開路支節的平行耦合輸入/輸出端口微帶饋線組成；圖1為本發明實施例結構圖，圖中3是經過一次分形的正六邊形閉環雙模諧振器，1是輸入微帶饋線，2是輸入端加載的開路支節，6是輸出微帶饋線，5是輸出端加載的開路支節，4是對稱雙馬刺線結構。圖2是本實施例對稱馬剌線的結構圖；圖3是本實施例非正交的輸入與輸出端口以及開路支節結構圖。

在具體實施中，本例設計的中心頻率工作在無線通信頻段1.75GHz，由于設計過程中借鑒了傳統濾波器的設計思路，故整個濾波器表現出很好的雙模帶通特性。當未引入雙馬刺線結構時，諧振器的諧振頻率為1.75GHz，此時為一對兼并模；引入雙馬刺線結構時，一對兼并模式分離，形成兩個不同頻率的模式，其中達到設計所需的頻段時雙馬刺線的寬度W為0.2mm，長度L1為3mm，L2為0.5mm，如圖2所示。雙模濾波器的第一個模式在1.74GHz，插入損耗是-0.51dB；第二個模式是1.77GHz，插入損耗為-0.61dB。同時在濾波器的阻帶內形成了二個傳輸零點，它們分別位于1.43GHz，1.84GHz。