[發(fā)明專(zhuān)利]一種基于多模諧振的超寬帶帶通濾波器

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410827562.3
• 申請(qǐng)日: 2014-12-26
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN105789776A
• 公開(kāi)（公告）日: 2016-07-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 郝術(shù)苗;張?zhí)m超;孟祥余
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 哈爾濱黑石科技有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): H01P1/203
• 分類(lèi)號(hào): H01P1/203
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種基于多模諧振的超寬帶帶通濾波器，該濾波器可以實(shí)現(xiàn)3.1～10.6GHz 頻段的超寬帶。

背景技術(shù)

UWB技術(shù)出現(xiàn)于20世紀(jì)50年代末，一直到20世紀(jì)90年代都主要應(yīng)用于軍事上 的雷達(dá)和低截獲率的通信系統(tǒng)。近些年，隨著微電子器件技術(shù)和工藝的發(fā)展，UWB技術(shù)才 開(kāi)始逐步應(yīng)用在民用領(lǐng)域。2002年2月14日，超寬帶無(wú)線技術(shù)首次獲得了美國(guó)聯(lián)邦通信 委員會(huì)FCC的批準(zhǔn)，可用于短距離無(wú)線通信中，這為超寬帶技術(shù)產(chǎn)品的商業(yè)化應(yīng)用打開(kāi)了 大門(mén)，促進(jìn)了超寬帶系統(tǒng)及其器件如：UWB濾波器，UWB天線，UWB放大器等研究的 進(jìn)展。

超寬帶技術(shù)可適用的領(lǐng)域十分廣泛，為了便于管理，F(xiàn)CC將超寬帶系統(tǒng)分為3類(lèi)： 成像系統(tǒng)，包括地面穿透雷達(dá)系統(tǒng)、墻壁成像系統(tǒng)、墻壁穿透成像系統(tǒng)、監(jiān)視系統(tǒng)和醫(yī)療成 像系統(tǒng)；車(chē)載雷達(dá)系統(tǒng)；室內(nèi)超寬帶系統(tǒng)

近年來(lái)，隨著無(wú)線通信技術(shù)及多媒體業(yè)務(wù)的快速發(fā)展，超寬帶(UWB)技術(shù)在全球范 圍內(nèi)受到人們?cè)絹?lái)越多的重視。UWB系統(tǒng)以其傳輸速度快、功耗低、系統(tǒng)簡(jiǎn)單、保密性強(qiáng) 和抗干擾能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)具有廣泛的應(yīng)用前景和巨大的市場(chǎng)價(jià)值。與此同時(shí)，它也給我們提出 了更多的挑戰(zhàn)，因?yàn)楝F(xiàn)存的多數(shù)通信系統(tǒng)工作在同一頻段，相互間的干擾問(wèn)題將不得不考慮。 作為射頻通信系統(tǒng)的關(guān)鍵部件之一，UWB濾波器將直接影響到整個(gè)超寬帶通信系統(tǒng)的性能， 因此，其性能好壞至關(guān)重要。

射頻低端大部分已被使用于現(xiàn)代無(wú)線通信中，因此FCC對(duì)低頻端的使用有相當(dāng)嚴(yán)格的 要求。這要求超寬帶系統(tǒng)對(duì)帶外，尤其是對(duì)低頻段有很好的抑制。這樣就需要一個(gè)高性能的超寬 帶濾波器將帶寬嚴(yán)格限制在FCC規(guī)定的范圍內(nèi)。所以設(shè)計(jì)一款邊緣選擇性良好，對(duì)諧波抑制較 高的超寬帶濾波器是解決以上問(wèn)題的關(guān)鍵之一。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供了一中體積小，結(jié)構(gòu)緊湊，便于集成和互聯(lián)的超寬帶濾波器， 該濾波器可以使獲得的超寬帶具有較低的回波損耗和插入損耗,可以用于射頻網(wǎng)絡(luò)前段，實(shí) 現(xiàn)良好的通信。

本發(fā)明所采用的技術(shù)方案：

一種基于多模諧振的超寬帶帶通濾波器，包括形成于介質(zhì)板上表面的開(kāi)路存根結(jié)構(gòu) (1)、微帶饋線結(jié)構(gòu)(2)，(3)、所屬的開(kāi)路存根結(jié)構(gòu)(1)由四根寬度相同的傳輸微帶線及 刻有啞鈴型槽的矩形貼片組成，且啞鈴型槽上存在3個(gè)矩形貼片，微帶饋線結(jié)構(gòu)(2)由傳輸 微帶線及矩形貼片組成。

所述的一種基于多模諧振的超寬帶帶通濾波器，其特征在于，開(kāi)路存根結(jié)構(gòu)(1)刻 啞鈴型槽的矩形貼片上的兩個(gè)矩形貼片關(guān)于其上的第三個(gè)矩形貼片對(duì)稱(chēng)，且四根傳輸微帶線 關(guān)于矩形貼片對(duì)稱(chēng)。

所述的一種基于多模諧振的超寬帶帶通濾波器，其特征在于，開(kāi)路存根結(jié)構(gòu)(1)中 的四根傳輸耦合線與兩邊的微帶饋線結(jié)構(gòu)(2)，(3)中的傳輸微帶線組成交趾耦合結(jié)構(gòu)。且 整個(gè)結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)對(duì)稱(chēng)性。

所述的一種基于多模諧振的超寬帶帶通濾波器，其特征在于，可以通過(guò)調(diào)整傳輸耦合 線的間隙，來(lái)調(diào)整交趾耦合結(jié)構(gòu)的耦合性，產(chǎn)生3.1-10.6GHz的超寬帶；在調(diào)整開(kāi)路存根結(jié) 構(gòu)中的矩形槽和啞鈴型槽的尺寸時(shí)，不影響其高頻特性。

該發(fā)明濾波器相對(duì)于現(xiàn)有的濾波器具有以下的特性和優(yōu)點(diǎn)：

設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單、結(jié)構(gòu)緊湊、加工方便、成本低廉、可實(shí)現(xiàn)超寬帶。

通過(guò)調(diào)整交趾耦合結(jié)構(gòu)中傳輸微帶線的間隙以產(chǎn)生3.1-10.6GHz的超寬帶。

通過(guò)調(diào)節(jié)開(kāi)路存根結(jié)構(gòu)中槽形的尺寸，能實(shí)現(xiàn)良好的低頻特性和帶外特性。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明實(shí)施實(shí)例1的基本結(jié)構(gòu)俯視圖；

圖2是本發(fā)明實(shí)施實(shí)例1的基本結(jié)構(gòu)側(cè)視圖；

具體實(shí)施方式

本發(fā)明設(shè)計(jì)了一種基于多模諧振的超寬帶帶通濾波器，該濾波器具有較寬的通帶，較 小的回波損耗和插入損耗，良好的帶外特性。

下面結(jié)合附圖具體對(duì)發(fā)明做更詳細(xì)的描述：

本發(fā)明的一個(gè)實(shí)例如圖1所示，介質(zhì)基板(4)是介電常數(shù)為4.9的FR-4。該介質(zhì)基 板的厚度為1mm。介質(zhì)基板下的接地板(5)采用銅材料。

如圖1所示，本發(fā)明基于多模諧振的超寬帶帶通濾波器，介質(zhì)基板上的開(kāi)路存根結(jié)構(gòu) (1)，、微帶饋線結(jié)構(gòu)(2)，(3)采用銅材料。

該發(fā)明基于多模諧振的超寬帶帶通濾波器的設(shè)計(jì)參數(shù)：