[發明專利]基于開路枝節加載諧振器的三頻帶帶通濾波器

在審

• 申請號: 201710278350.8
• 申請日: 2017-04-25
• 公開（公告）號: CN107134613A
• 公開（公告）日: 2017-09-05
• 發明（設計）人: 李龍;欒文華;劉海霞
• 申請（專利權）人: 西安電子科技大學
• 主分類號: H01P1/203
• 分類號: H01P1/203;H01P7/08
• 代理公司: 陜西電子工業專利中心61205
• 代理人: 田文英,王品華

技術領域

本發明屬于通信技術領域，更進一步涉及無線通信技術領域中的一種基于開路枝節加載諧振器OSLR(OpenStub Loaded Resonator)的三頻帶微帶帶通濾波器。本發明實現了能夠在三個不同工作頻段處同時濾波的三頻帶帶通濾波器，可在中心頻率2.4GHz、3.5GHz、5.4GHz頻段處分別實現對微波信號濾波的功能，可用于WLAN與WIMAX無線通信系統。

背景技術

微波濾波器是通信系統、雷達系統等射頻前端系統不可缺少的重要組成部分，其主要作用是最大限度地濾除系統噪聲及其他信道信號的干擾，其性能好壞直接影響整個無線通信系統的穩定和性能指標。現代無線通信系統要求射頻器件工作在多個分離的頻段以滿足一個多模終端來實現不同業務的需求，通過一個波束發射多個不連續信道的頻率信號，這就需要使用多通帶濾波器來一直雜散的噪聲信號。傳統的濾波器為了實現多頻段通信，每一個頻段都需要獨立的濾波器，這樣大大增加了整個系統的體積和功耗。為解決上述問題，對于濾波器的設計要求能夠同時工作在多個頻段，設計插入損耗更低，回波損耗大，體積更小的濾波器。根據美國電氣與電子工程師協會標準規定，無線局域網WLAN主要工作頻段為：2.4-2.4835GHz和5.15-5.825GHz；全球微波互聯接入WIMAX的主要工作頻段為：3.3-3.9GHz。本發明在無線局域網和全球微波互聯接入的頻段范圍內設計一款中心頻率工作在2.4/3.5/5.4GHz的三頻帶帶通濾波器。

濾波器的主要技術指標有：中心頻率、相對帶寬、插入損耗、回波損耗等，多頻帶濾波器實現時主要包括以下方式：(1)多個濾波器組合，包括帶通與帶阻濾波器的組合以及多個帶通濾波器的級聯；(2)可控諧振器耦合法，諧振器類型主要有枝節加載諧振器(SLR)和階梯阻抗諧振器(SIR)；(3)缺陷地法；(4)多模法。

Lin XM,Chu Q X.在其發表的論文“A novel triple-band filter with transmission zeros using tri-section SIRs”(International Conference on Microwave and Millimeter Wave Technology,IEEE,2008:1261-1263)中公開了一種用兩個三階階梯阻抗諧振器實現三頻帶帶通濾波器的方法。該濾波器采用的階梯阻抗諧振器以交指型結構耦合在一起，通過對階梯阻抗諧振器結構的折疊，并引入交指型饋電結構，采用緊湊型放置，減小了濾波器體積。但是，該濾波器仍然存在的不足之處是，其通帶內插入損耗偏高，回波損耗偏小，通帶選擇性較差。

電子科技大學在申請的專利文獻“微帶三通帶帶通濾波器”(申請日：2014.07.29，申請號201410368041.6，公告號CN 104124496A)中公開了一種使用枝節加載半波長諧振器的方法。該方法構造了三個獨立的濾波器，每個濾波器的通帶頻率及通帶帶寬都可以單獨調整，而且頻率選擇性好、通帶間隔離度高。但是，該方法仍然存在的不足之處是，由于采用諧振器個數較多，導致濾波器體積偏大。

發明內容

本發明的目的在于克服上述現有技術的不足，提出一種基于開路枝節加載諧振器的三頻帶帶通濾波器。

為了實現上述目的，本發明包括微帶介質基板，金屬接地板，諧振器，輸入輸出饋線，接地通孔；所述的金屬接地板設置于介質基板下表面；所述的諧振器串接于輸入饋線與輸出饋線之間，諧振器、輸入饋線、輸出饋線均設置于介質基板的上表面；所述的接地通孔設置于金屬接地板的正中心并貫穿介質基板的上表面與下表面。

所述諧振器包括兩個對稱放置的“ε”型開路枝節加載諧振器、一個枝節線、兩個對稱放置的“C”型階梯阻抗諧振器；所述兩個“C”型開口環由枝節線連接并嵌套于兩個對稱放置的“ε”型開路枝節加載諧振器的空隙之中。

所述輸入饋線和輸出饋線采用零度饋電結構，所述輸入饋線和輸出饋線均采用50歐姆微帶線。

所述兩個對稱放置的“ε”型開路枝節加載諧振器中，每個“ε”型枝節加載諧振器包括開路枝節線和“C”型開口環；所述的開路枝節線與“C”型開口環的底端的中心點相連。

所述枝節線與饋線垂直，枝節線設置于介質基板上表面的中心處，枝節線與兩個對稱放置的“C”型開口環的底端的中心點相連。

本發明與現有技術相比具有以下優點：