CN101872882B - 微带双模双通带带通滤波器 - Google Patents

微带双模双通带带通滤波器 Download PDF

Info

Publication number
CN101872882B
CN101872882B CN2010102034409A CN201010203440A CN101872882B CN 101872882 B CN101872882 B CN 101872882B CN 2010102034409 A CN2010102034409 A CN 2010102034409A CN 201010203440 A CN201010203440 A CN 201010203440A CN 101872882 B CN101872882 B CN 101872882B
Authority
CN
China
Prior art keywords
dual
resonator
microwave
medium substrate
mode
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CN2010102034409A
Other languages
English (en)
Other versions
CN101872882A (zh
Inventor
毛军发
褚瑞
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shanghai Jiaotong University
Original Assignee
Shanghai Jiaotong University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shanghai Jiaotong University filed Critical Shanghai Jiaotong University
Priority to CN2010102034409A priority Critical patent/CN101872882B/zh
Publication of CN101872882A publication Critical patent/CN101872882A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN101872882B publication Critical patent/CN101872882B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)

Abstract

一种微波通信技术领域的微带双模双通带带通滤波器，包括：两个微波介质基片层、一层金属层以及连接两个微波介质基片层的粘合介质，所述的第一微波介质基片层上设有第一谐振器、一对输入输出馈线和一对耦合臂，所述的第二微波介质基片层上设有第二谐振器，该第二谐振器正对第一谐振器。本发明结构简单易于实现，便于平面集成，同时可以大大提高滤波器性能，实现双模的耦合，较传统结构有长度和宽度两个可调节变量，增加了两个正交模式产生耦合并导致谐振频率分裂的范围，使得设计中能够较容易的改变通带带宽。

Description

微带双模双通带带通滤波器
技术领域
本发明涉及的是一种微波通信技术领域的滤波器，具体是一种基于微扰小环的微带双模双通带带通滤波器。
背景技术
随着移动通信、卫星通信，雷达和遥感技术的不断发展，系统对射频收发前端微波滤波器的设计提出了越来越高的要求。微带结构的滤波器具有容易设计、容易集成的特点，因此在集成电路的设计中得到了广泛的应用。随着无线通信技术的迅猛发展，涌现出了许多无线互联的技术和标准，同时工作在两个通带的通信系统是无线通信发展的一个重要方向，因此双通带带通滤波器成为近年来的研究热点.但传统的双通带带通滤波器体积较大，不能满足目前各种小型的收发系统的要求。
双模结构的微带滤波器具有体积小、重量轻、成本低的优点，因此受到了广泛的关注和重视。双模微带滤波器作为一种特殊的滤波器，在实际应用中可以等效为双调谐电路，因此使得滤波器的固有阶数减半，相应的电路尺寸也会减小，节省了电路空间。基于以上特性双模滤波器越来越广泛的应用于各种小型的收发通信系统。
经过对现有文献的检索发现，Jian-Xin Chen等人在IEEE Microwave Wireless ComponentsLetter期刊(vol.16，no.9，pp.502-504，2006)上发表了“Dual-mode dual-band bandpassusing stacked-loop structure filter”，该技术提出了在双层叠加微带介质结构上实现双通带滤波器，从而实现了滤波器的小型化。但是该现有技术中采用贴片型微扰结构以及相差九十度的输入输出耦合结构，不易调节通带带宽以及传输零点，另外该现有技术中将滤波器的输入输出耦合结构设计在中间层，不便于加工测试，加工成本也相对较高。进一步检索发现，Z.-X.Chen等人在Progress In Electromagnetics期刊(vol.77，pp.409-416，2007)上发表了“Novel dual-mode dualband bandpass filter using double square-loop structure”，该文在单层微带介质上利用两个嵌套的方环形谐振器实现了双模双通带滤波器，从而达到小型化。但是该现有技术不便于双通带滤波器两个通带中心频率与通带外特性的独立调节。
发明内容
本发明针对现有技术存在的上述不足，提供一种微带双模双通带带通滤波器，其结构简单易于实现，便于平面集成，同时可以大大提高滤波器性能，通过环形微扰结构实现双模的耦合，较传统的微扰结构该环形微扰有长度和宽度两个可调节变量，增加了两个正交模式产生耦合并导致谐振频率分裂的范围，使得设计中能够较容易的改变通带带宽。
本发明是通过以下技术方案实现的，本发明包括：两个微波介质基片层、一层金属层以及连接两个微波介质基片层的粘合介质，其中：
所述的第一微波介质基片层上设有第一谐振器、一对输入输出馈线和一对耦合臂，其中：第一谐振器位于第一微波介质基片层的正中，一对输入输出馈线相互平行且左右对称设置于第一谐振器的两侧且不相接触，一对耦合臂平行于第一谐振器并与输入输出馈线相接触。
所述的第一谐振器为弯折矩形结构，由三条直线边和一条弯折边组成。
所述的输入输出馈线的特性阻抗为50欧姆；
所述的第二微波介质基片层上设有第二谐振器，该第二谐振器正对第一谐振器。
所述的金属层为导体地面层，位于第二微波介质基片层下方。
所述的粘合介质为介电常数与微波介质基片相同的粘合板材。
所述的第一谐振器的周长满足：
Figure GDA0000022468540000021
其中：λg为谐振器的周长，fc为通带的中心频率，εr为微波介质基片的相对介电常数；
所述的第一谐振器的线宽为0.2mm-1mm；
所述的耦合臂的线宽为0.2mm-0.5mm，耦合臂的长度以及耦合臂与谐振器间的距离均为0.1mm-0.5mm；
所述的输入输出馈线与第二谐振器的纵向相对距离为0mm-5mm。
本发明是在传统的双模带通滤波器的基础上发展而来的，该滤波器的两个谐振器为矩形全波长谐振器，其中实现滤波器的低通带的谐振器的一边为弯折结构，目的是减小滤波器的总面积。在谐振腔中谐振频率相同彼此正交的多个成对的场模式(简并模式)，但工作时仅使用最低次的简并模。同时在两个谐振电路的对称轴上设置矩形作为微扰结构，从而使得谐振器的两个正交模式产生耦合，并导致谐振频率的分裂。在物理上相当于一个谐振电路起到两个谐振作用，从而构成满足一定性能的二级滤波器，节省了电路面积。输入输出的50欧姆馈线通过耦合臂与谐振器进行耦合。通过改变微扰结构的尺寸，耦合臂和矩形谐振器之间的距离，矩形谐振器线宽，以及耦合臂的长度可以分别调节滤波器的两个通带的带宽。
基于以上技术特点，本发明具有以下优点：
1.本发明由于利用特殊的结构产生双模特性以及采用多层结构产生双通带，可大大缩小面积，满足现代通信小型化的要求。
2.带通滤波器采用相差180左右对称的微带线作为输入输出馈线，可以方便与微波平面电路高度集成，适合移动小型化设备使用。
3.该滤波器结构简单，全部利用微带pcb工艺生产，成本低，精度高，重复性好，适合标准化生产。
附图说明
图1为本发明俯视图。
图2为本发明正视图。
图3为第二谐振器示意图。
图4为实施例s21测试图。
具体实施方式
下面对本发明的实施例作详细说明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
如图1-3所示，本实施例包括：第一微波介质基片层1、第二微波介质基片层2、金属层3以及连接第一微波介质基片层1、第二微波介质基片层2的粘合介质4，其中：
如图2所示，所述的第一微波介质基片层1上设有第一谐振器5、一对输入输出馈线6和7以及一对耦合臂8和9(相对位于输入输出馈线6和7之后，未示出)，其中：第一谐振器5位于第一微波介质基片层1的正中，输入输出馈线6和7相互平行且左右对称设置于第一谐振器5的两侧且不相接触，耦合臂8和9平行于第一谐振器5并分别与输入输出馈线6和7相接触。
如图1所示，所述的第一谐振器5为弯折矩形结构，由三条直线边和一条弯折边组成。
所述的输入输出馈线6和7的阻抗为50欧姆；
如图3所示，所述的第二微波介质基片层2上设有第二谐振器10，该第二谐振器10正对第一谐振器5。
所述的金属地面层3为导体地面层，位于第二微波介质基片层下方。
所述的粘合介质4为介电常数与微波介质基片相同的粘合板材。
如图4所示，本实施例的中心频率在2.4GHz和3.8GHz，其实测结果显示：利用该技术设计的滤波器有设计中通带带宽和带外传输零点较易调节，加工、测试方便以及特性较好的优点，如果采用LTCC加工技术，滤波器的尺寸会减小的同时特性也会有所改善。

Claims (8)

1.一种微带双模双通带带通滤波器，包括：第一微波介质基片层、第二微波介质基片层、一层金属层以及连接两个微波介质基片层的粘合介质，其特征在于：
所述的第一微波介质基片层上设有第一谐振器、一对输入输出馈线和一对耦合臂，其中：第一谐振器位于第一微波介质基片层的正中，一对输入输出馈线相互平行且左右对称设置于第一谐振器的两侧且不相接触，一对耦合臂平行于第一谐振器并与输入输出馈线相接触；所述的第二微波介质基片层上设有第二谐振器，该第二谐振器正对第一谐振器；所述的第一谐振器为弯折矩形结构，由三条直线边和一条弯折边组成。
2.根据权利要求1所述的微带双模双通带带通滤波器，其特征是，所述的输入输出馈线与第二谐振器的纵向相对距离为0mm-5mm。
3.根据权利要求1所述的微带双模双通带带通滤波器，其特征是，所述的金属层为导体地面层，位于第二微波介质基片层下方。
4.根据权利要求1所述的微带双模双通带带通滤波器，其特征是，所述的粘合介质为介电常数与微波介质基片相同的粘合板材。
5.根据权利要求1所述的微带双模双通带带通滤波器，其特征是，所述的输入输出馈线的特性阻抗为50欧姆。
6.根据权利要求1所述的微带双模双通带带通滤波器，其特征是，所述的第一谐振器的周长满足： 
Figure FDA00001968746900011
其中：λg为谐振器的周长，fc为通带的中心频率，εr为微波介质基片的相对介电常数。
7.根据权利要求1所述的微带双模双通带带通滤波器，其特征是，所述的第一谐振器的线宽为0.2mm-1mm。
8.根据权利要求1所述的微带双模双通带带通滤波器，其特征是，所述的耦合臂的线宽为0.2mm-0.5mm，耦合臂的长度以及耦合臂与谐振器间的距离均为0.1mm-0.5mm。 
CN2010102034409A 2010-06-18 2010-06-18 微带双模双通带带通滤波器 Expired - Fee Related CN101872882B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2010102034409A CN101872882B (zh) 2010-06-18 2010-06-18 微带双模双通带带通滤波器

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2010102034409A CN101872882B (zh) 2010-06-18 2010-06-18 微带双模双通带带通滤波器

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN101872882A CN101872882A (zh) 2010-10-27
CN101872882B true CN101872882B (zh) 2012-11-28

Family

ID=42997626

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2010102034409A Expired - Fee Related CN101872882B (zh) 2010-06-18 2010-06-18 微带双模双通带带通滤波器

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN101872882B (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103187603A (zh) * 2013-03-25 2013-07-03 华南理工大学 一种基于磁电耦合抵消技术的宽阻带ltcc带通滤波器

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103165965A (zh) * 2013-04-12 2013-06-19 上海海事大学 一种六边环双模微带带通滤波器
CN105070985A (zh) * 2015-07-21 2015-11-18 天津大学 一种高介电常数陶瓷基微带双通带滤波器
CN105226354B (zh) * 2015-09-21 2017-09-01 浙江大学 三模耦合的强高频侧阻带抑制微带带通滤波器及耦合方法
CN109980326A (zh) * 2019-04-04 2019-07-05 南京工业大学 基于新型双模谐振环结构的带通滤波器

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1604384A (zh) * 2004-11-04 2005-04-06 上海交通大学 高功率高温超导小型化滤波器
CN1874052A (zh) * 2006-06-08 2006-12-06 上海交通大学 加载山字形微带分支的小型化宽阻带带通滤波器

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1604384A (zh) * 2004-11-04 2005-04-06 上海交通大学 高功率高温超导小型化滤波器
CN1874052A (zh) * 2006-06-08 2006-12-06 上海交通大学 加载山字形微带分支的小型化宽阻带带通滤波器

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
褚瑞等，.一种新型双环双模带通滤波器.《电子学报》.2010,第38卷(第3期), *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103187603A (zh) * 2013-03-25 2013-07-03 华南理工大学 一种基于磁电耦合抵消技术的宽阻带ltcc带通滤波器
CN103187603B (zh) * 2013-03-25 2015-11-11 华南理工大学 一种基于磁电耦合抵消技术的宽阻带ltcc带通滤波器

Also Published As

Publication number Publication date
CN101872882A (zh) 2010-10-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7592957B2 (en) Antennas based on metamaterial structures
JP5727587B2 (ja) 二偏波マイクロストリップアンテナ
US6738023B2 (en) Multiband antenna having reverse-fed PIFA
US20090316612A1 (en) Single Cable Antenna Module for Laptop Computer and Mobile Devices
US20080042903A1 (en) Multi-band dielectric resonator antenna
CN102610909A (zh) 单馈双频宽波束圆极化天线
CN101872882B (zh) 微带双模双通带带通滤波器
CN202585722U (zh) 一种双带圆极化天线
KR20140064793A (ko) 다중-출력 안테나
CN107968256B (zh) 一种小型多功能天线
TW201635647A (zh) 可重組的多頻多功能天線
CN102104199A (zh) 一种加载零谐振单元的宽带平面倒f天线
CN103187601B (zh) 基于多枝节加载方形谐振环的多模宽带滤波器
CN107004954A (zh) 双频天线和天线系统
CN103996906A (zh) 双频段天线结构及其制作方法
CN110600875B (zh) 具有高选择性的低剖面、紧凑型线极化及圆极化滤波天线
CN101465458B (zh) 一种小型化高性能微带双模带通滤波器
CN107706546B (zh) 一种寄生耦合馈电的多频带天线
CN107978854B (zh) 一种基于中心短路t字形谐振器的双工滤波天线
CN103500876B (zh) Uhf频段双频圆极化低剖面空气微带天线
CN201332134Y (zh) 多圆弧谐振腔双模带通滤波器
LU502412B1 (en) Circular polarization patch antenna for broadband
CN103367916A (zh) 多模多频圆极化卫星定位接收天线
JP2022517570A (ja) 無線装置の放射増強器、放射システム及び無線装置
CN203180062U (zh) 圆形宽缝隙耦合结构的双频微带天线

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20121128

Termination date: 20150618

EXPY Termination of patent right or utility model