[發明專利]可用于四個無線通信頻段系統的小型化四通帶平面濾波器

在審

• 申請號: 201510517415.0
• 申請日: 2015-08-21
• 公開（公告）號: CN105048038A
• 公開（公告）日: 2015-11-11
• 發明（設計）人: 趙小蘭;張垚;章秀銀
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: H01P1/203
• 分類號: H01P1/203
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司 44102
• 代理人: 何淑珍

技術領域

本發明涉及可應用于射頻前端電路的多頻段帶通濾波器，具體涉及應用于DCSWLANWiMAX5GWi-Fi系統的小型化四通帶平面濾波器。

背景技術

隨著信息產業的飛速發展，各種通信系統不斷涌現，無線通信技術的飛速發展以及全球通信頻段的日益緊張更是對微波濾波器提出了更加嚴格的要求。目前，5GWi-Fi引起了廣泛的關注，5GWi-Fi的頻帶為5.15-5.85GHz，這就需要相對較寬的帶寬來滿足無線通信的需求，因此設計一款能既能夠覆蓋5GWi-Fi頻段，同時也能夠兼容DCS、WLAN、WiMAX頻段的平面濾波器迫在眉睫。

目前很少有多頻濾波器涉及覆蓋5GWi-Fi頻段，因為該頻段需要相對較寬的帶寬，同時也要兼顧好其它通帶的性能，因此受到學者們的廣泛關注。國內外學者已經開始重視這個方向并做了一些探索。在多頻帶的濾波電路方面，常規做法有兩種：一是使用多個諧振器或者多種諧振器，已有很多研究成果，但是，多種或者多個諧振器組成的諧振電路使得電路的實際尺寸過大，不利于電路的小型化發展趨勢，二是使用多個模式的諧振器，雖然在一定程度上節省了電路的尺寸，但是由于5GWi-Fi的帶寬要求，能夠覆蓋整個5GWi-Fi頻段的多模式諧振器還很少在相關研究及文獻中發現。在文獻《Q.-X.Chu,Z.C.ZhangandF.C.Chen，“Compactquad-bandfilterusingstub-loadedquarter-wavelengthresonatorsandstub-loadedhalf-wavelengthSIRs，”InternationalMicrowaveSymposium,pp.1-3,2014》中的5GWi-Fi頻段為5.62-5.896GHz，不能滿足5GWi-Fi頻段的需求，而且，DCS（1.8GHz）頻段和WLAN（2.45GHz）頻段之間沒有傳輸零點，使其通帶的選擇性很差。而文獻《C.-M.ChengandC.F.Yang,“Developquad-band(1.57/2.45/3.5/5.2GHz)bandpassfiltersontheceramicsubstrate,”IEEEMicrow.WirelessCompon.Lett.vol.20,no.5,pp.268-270,May.2010》中實現了5GWi-Fi頻段的覆蓋，然而WLAN（2.45GHz）頻段和Wi-MAX(3.5GHz)頻段的帶寬分別為760MHz和380MHz，遠遠超過了所需的帶寬。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術存在的上述不足，提出了一種可用于四個無線通信頻段系統的小型化四通帶平面濾波器。本發明中，該濾波器的四個工作頻段的中心頻率分別為1.8GHz（DCS工作頻段）、2.45GHz(WLAN工作頻段)、3.5GHz(WiMAX工作頻段)和5.15-5.85GHz(5GWi-Fi工作頻段)；既能夠滿足無線通信系統對微波器件小型化的需求（19.8mm×15.8mm），同時各個工作頻帶的帶寬能夠很好的覆蓋所需的頻率段，而且各個頻帶的通帶內插損小，通帶間的選擇性好，通帶外的抑制高；該濾波器是由輸入輸出饋電線和兩個諧振器組成，兩個諧振器分別是短路枝節中心加載諧振器和一種新型的八模式諧振器，兩個諧振器相互獨立；八模式諧振器產生八個諧振模式形成三個通頻帶，短路枝節中心加載諧振器產生兩個諧振模式形成一個通帶；此外，饋電線采用勾型結構引入源負載耦合，產生傳輸零點，使得本發明不但具有很高的選擇性，阻帶抑制效果也很好；本發明可用于各類射頻前端系統中，相比于目前的平面濾波器而言，更有利于器件的集成化和小型化。

為實現本發明目的，本發明采用的技術方案如下。