[發(fā)明專(zhuān)利]基于微帶線加載開(kāi)路短路短截的三通帶濾波器

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110335231.8
• 申請(qǐng)日: 2021-03-29
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN113067113A
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-07-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 孫慶輝;張友俊
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 上海海事大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): H01P1/20
• 分類(lèi)號(hào): H01P1/20
• 代理公司: 上?；ロ槍?zhuān)利代理事務(wù)所(普通合伙) 31332
• 代理人: 成秋麗

本發(fā)明公開(kāi)了一種新型的基于微帶線加載開(kāi)路短路短截線的新型三通帶濾波器。所述的濾波器由一條兩端水平且中間向下彎曲呈U型的微帶線，兩條直的且具有接地孔的短路短截線，六條彎曲的開(kāi)路短截線和兩條50Ω饋線組成，保證了該濾波器結(jié)構(gòu)的緊湊性；并且通過(guò)調(diào)節(jié)阻抗比和短截線的長(zhǎng)度可以實(shí)現(xiàn)良好的性能。另外，信號(hào)輸入端口和信號(hào)輸出端口分別設(shè)置在主濾波器的左側(cè)和右側(cè)。本發(fā)明提供了一種新型的基于微帶線加載開(kāi)路短路短截線的三通帶濾波器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)較為緊湊，滿(mǎn)足小型化的要求，且性能優(yōu)于其他結(jié)構(gòu)的濾波器。

技術(shù)領(lǐng)域：

本發(fā)明涉及到微波通信領(lǐng)域，是一種抗干擾性好、結(jié)構(gòu)緊湊，并可用于微波電路進(jìn)行濾波的基于微帶線加載開(kāi)路短路短截線的三通帶濾波器。

背景技術(shù)：

在現(xiàn)代無(wú)線通信系統(tǒng)中，濾波器作為一種對(duì)頻率和信號(hào)有選擇作用的電路或者器件，通過(guò)控制頻率響應(yīng)，使允許的信號(hào)幾乎能夠完整的通過(guò)，能夠有效的抑制噪聲信號(hào)的干擾。所以，在無(wú)線通信系統(tǒng)中，濾波器性能有著至關(guān)重要的作用，其性能的優(yōu)劣將會(huì)對(duì)整個(gè)系統(tǒng)效率產(chǎn)生巨大的影響。衡量濾波器性能的主要指標(biāo)有中心頻率、插入損耗、回波損耗、波紋系數(shù)、阻帶衰減等。微波濾波器有多種分類(lèi)方式：根據(jù)其頻率響應(yīng)的特性可以分為最平坦濾波器、切比雪夫?yàn)V波器、橢圓函數(shù)濾波器等；根據(jù)衰減特性可分為低通、高通、帶通和帶阻濾波器等；按照濾波器的實(shí)現(xiàn)形式可分為微帶濾波器、帶狀線濾波器、同軸濾波器、介質(zhì)濾波器和波導(dǎo)濾波器等；從能源角度可分為有源和無(wú)源兩種。相對(duì)于有源器件而言，無(wú)源濾波器無(wú)論是在易于集成方面，還是抗噪聲干擾和傳輸增益方面，都有著很大的優(yōu)勢(shì)，這使得更多的專(zhuān)家和學(xué)者加入到無(wú)源濾波器的研究中。無(wú)源微帶濾波器是平面結(jié)構(gòu)，它可以通過(guò)調(diào)節(jié)介質(zhì)的介電常數(shù)來(lái)控制器件的工作效率，并且因?yàn)槠浜?jiǎn)單的結(jié)構(gòu)特征以及其尺寸小、易于加工、易于和有源電路集成、成本低等許多優(yōu)點(diǎn)，使得其在微波和射頻領(lǐng)域得到了較為廣泛的應(yīng)用。

隨著電磁理論和無(wú)線電應(yīng)用的迅速發(fā)展，微波無(wú)線通信早己滲入人們生活的許多方面，大到神舟飛船、月球車(chē)，小到藍(lán)牙耳機(jī)及智能手機(jī)等便攜式移動(dòng)終端設(shè)備之間的互聯(lián)互通，人們的工作和生活己經(jīng)無(wú)法離開(kāi)各種通信設(shè)備帶來(lái)的種種便利。濾波器作為通信設(shè)備的頻率選擇器件，可以抑制通信工作頻帶外的無(wú)用信號(hào)干擾，也可以減小信號(hào)在通信工作頻帶內(nèi)的衰減，它的性能直接影響到微波無(wú)線通信系統(tǒng)的通信品質(zhì)。通信系統(tǒng)的頻分復(fù)用、選頻、減少噪聲、抑制干擾和鏡頻等功能，需要使用濾波器來(lái)實(shí)現(xiàn)，因此濾波器己成為通信系統(tǒng)射頻前端中最重要的無(wú)源器件之一。在現(xiàn)代通信技術(shù)的高速發(fā)展推動(dòng)下，系統(tǒng)的穩(wěn)定性、可靠性和集成化程度等要求越來(lái)越苛刻。同一無(wú)線通信設(shè)備需要集成多種應(yīng)用和通信模式，這些應(yīng)用和通信模式對(duì)應(yīng)著多種不同的工作頻段，各個(gè)頻段需要采用不同的濾波器來(lái)進(jìn)行頻帶的選擇。這樣導(dǎo)致了射頻前端的結(jié)構(gòu)變得復(fù)雜，系統(tǒng)性能難以調(diào)節(jié)，電磁兼容問(wèn)題加劇。更為嚴(yán)重的是這樣導(dǎo)致系統(tǒng)中存在較為嚴(yán)重的噪聲和電磁干擾。對(duì)于普通的單端非平衡濾波器來(lái)講，其性能容易受到這些有害信號(hào)的影響，造成其濾波性能和頻率選擇性能的降低。近年來(lái)，由于平衡電路的提出和研究，實(shí)現(xiàn)了對(duì)系統(tǒng)中有害信號(hào)的有效抑制。與單端非平衡濾波器相比，平衡電路對(duì)系統(tǒng)中的環(huán)境噪聲和電磁干擾具有本征的抑制作用。越來(lái)越多的微波器件都采用平衡結(jié)構(gòu)的方式來(lái)設(shè)計(jì)，例如有源器件：功率放大器、混頻器和低噪聲放大器等，無(wú)源器件：濾波器、天線等多頻帶通濾波器是將不同通信方式集成到一個(gè)設(shè)備中而不受干擾的不可缺少的部件，其中三通帶濾波器扮演者舉足輕重的角色。此外，三通帶濾波器還應(yīng)該具有良好的通帶選擇性，盡可能在通帶的兩側(cè)都出現(xiàn)傳輸零點(diǎn)，另外低損耗和較好的濾波性能也是必須具備的特性。因此，三通帶濾波器受到了廣泛的關(guān)注，吸引了大批的電路設(shè)計(jì)人員研究。

從現(xiàn)有文獻(xiàn)來(lái)看，設(shè)計(jì)三頻濾波器的主要方法有：基于多模諧振器的三頻濾波器、基于諧振器(SLR)和缺陷地(DGS)結(jié)構(gòu)的三頻濾波器、基于高溫超導(dǎo)材料的三頻濾波器、基于階梯阻抗諧振器(SIR)組成的三頻濾波器、基于枝節(jié)加載技術(shù)的三頻濾波器。我的發(fā)明就是利用枝節(jié)加載的方法來(lái)設(shè)計(jì)三頻濾波器。

發(fā)明內(nèi)容

為了滿(mǎn)足微波技術(shù)發(fā)展的需求，本發(fā)明的主要目的是，提供了一種基于微帶線加載開(kāi)路短路短截線的三通帶濾波器。