[發(fā)明專利]具有良好頻率選擇特性的微帶超寬帶帶通濾波器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201510257745.0
• 申請日: 2015-05-20
• 公開（公告）號(hào): CN104900947B
• 公開（公告）日: 2017-10-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 肖飛;于英信;唐小宏;王玲
• 申請（專利權(quán)）人: 電子科技大學(xué)
• 主分類號(hào): H01P1/203
• 分類號(hào): H01P1/203
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于通信技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種微帶超寬帶帶通濾波器。

背景技術(shù)

在2002年，美國聯(lián)邦通信委員會(huì)(FCC)將3.1GHz～10.6GHz之間的頻段開放為通信領(lǐng)域的應(yīng)用。因?yàn)槠涓邆鬏斔俾屎偷蛡鬏敁p耗等優(yōu)點(diǎn)，超寬帶通信受到了廣泛的重視并得到了迅猛的發(fā)展。作為超寬帶通信系統(tǒng)中的關(guān)鍵器件，超寬帶帶通濾波器的性能決定了系統(tǒng)的整體性能。然而，設(shè)計(jì)小型化、高性能和低成本的超寬帶帶通濾波器仍是一大挑戰(zhàn)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是為了克服現(xiàn)有的超寬帶帶通濾波器不足，提供了一種微帶超寬帶帶通濾波器。該濾波器具有良好的通帶頻率選擇性、尺寸較小、容易調(diào)試等優(yōu)點(diǎn)。

典型微帶線的結(jié)構(gòu)如圖1所示，主要包括三層。第I層是金屬上覆層，第II層是介質(zhì)基片，第III層是金屬下覆層。本發(fā)明所述的微帶超寬帶帶通濾波器的結(jié)構(gòu)如圖2所示。濾波器的正面如圖3所示，所采用的技術(shù)方案是：在微帶線的金屬上覆層(I)里刻蝕如圖3所示的圖案。其特征在于：第一開路傳輸線節(jié)(31)和第二開路傳輸線節(jié)(36)分別連接到一個(gè)閉合外圓環(huán)(32)兩端；閉合外圓環(huán)(32)通過傳輸線節(jié)(33)與閉合內(nèi)圓環(huán)(34)連接，閉合外圓環(huán)(32)和閉合內(nèi)圓環(huán)(34)具有相同的圓心，只是半徑不同；傳輸線節(jié)(33)向圓心進(jìn)行延伸，即為第三開路傳輸線節(jié)(35)。這些部分構(gòu)成一個(gè)多模諧振器。輸入饋線(1)通過第一漸變阻抗傳輸線節(jié)(10)，再由所連接的第四開路傳輸線節(jié)(11)和第五開路傳輸線節(jié)(12)與這個(gè)多模諧振器進(jìn)行輸入能量耦合。輸出饋線(2)通過第二漸變阻抗傳輸線節(jié)(20)，再由所連接的第六開路傳輸線節(jié)(21)和第七開路傳輸線節(jié)(22)與這個(gè)多模諧振器進(jìn)行能量耦合。為了改善輸入阻抗匹配，在輸入饋線(1)處連接了第一短路傳輸線節(jié)(13)，短路由第一金屬化通孔(14)來實(shí)現(xiàn)，和第八開路傳輸線節(jié)(15)。為了改善輸出阻抗匹配，在輸出饋線(2)處連接了第二短路傳輸線節(jié)(23)，短路由第二金屬化通孔(24)來實(shí)現(xiàn)，和第九開路傳輸線節(jié)(25)。

本發(fā)明的有益效果是：與現(xiàn)有的濾波器相比，本發(fā)明的濾波器所含的諧振器是一個(gè)多模諧振器。所構(gòu)成的濾波器的帶寬可以覆蓋超寬帶頻率范圍，通帶的頻率選擇性較好，帶外抑制性能較好、尺寸較小等優(yōu)點(diǎn)。

附圖說明

圖1是本發(fā)明用于加工微帶濾波器的復(fù)合材料層。

圖2是本發(fā)明所述超寬帶帶通濾波器的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3是本發(fā)明所述超寬帶帶通濾波器的正面視圖。

圖4是一個(gè)具有三個(gè)主要諧振模式的諧振器(簡稱：三模諧振器)的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖5(a)是三模諧振器的奇模等效電路。

圖5(b)是三模諧振器的偶模等效電路。

圖6是針對三模諧振器的弱耦合電磁仿真結(jié)果。

圖7是基于三模諧振器的一個(gè)微帶超寬帶帶通濾波器的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖8是針對基于三模諧振器的微帶超寬帶帶通濾波器的電磁仿真結(jié)果。

圖9是一個(gè)具有五個(gè)主要諧振模式的諧振器(簡稱：五模諧振器)的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖10(a)是五模諧振器的奇模等效電路。

圖10(b)是五模諧振器的偶模等效電路。

圖11是針對五模諧振器的弱耦合電磁仿真結(jié)果。

圖12是對圖9中五模諧振器進(jìn)行變形后得到的一個(gè)諧振器結(jié)構(gòu)(簡稱：變形諧振器)。

圖13是基于變形諧振器的一個(gè)微帶超寬帶帶通濾波器的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖14是針對基于五模諧振器的微帶超寬帶濾波器的電磁仿真結(jié)果。

圖15是一個(gè)具有多個(gè)諧振模式的諧振器(簡稱：多模諧振器)的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖16是基于多模諧振器的一個(gè)微帶超寬帶帶通濾波器的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖17是針對基于多模諧振器的微帶超寬帶帶通濾波器的S參數(shù)測試和仿真結(jié)果。

圖18是針對基于多模諧振器的微帶超寬帶帶通濾波器的群時(shí)延測試和仿真結(jié)果。

具體實(shí)施方式