CN104333346A - 一种新型超宽带压电滤波器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种新型超宽带压电滤波器，该压电滤波器由薄膜腔声谐振器组成，薄膜腔声谐振器为一长条片型结构，将一面的电极一分为二，用铁电陶瓷材料经烧结和高压极化等工艺制成，利用压电材料的逆压电效应和正压电效应，完成电能－机械能－电能的能量转换，实现带通滤波的新型贴片器件。它的结构简单，制作容易，无电磁干扰、不燃烧及不短路的特点。适用于微波及射频等场合。
Description
技术领域
本发明涉及一种滤波器，特别是一种超宽带压电带通滤波器。属于通信及电子应用领域，特别是在射频电路中具有重要应用。
背景技术
压电陶瓷滤波器由于制作简单、成本低廉、稳定性好等优点, 已在通信、测量、广播及电视等各个领域得到了广泛的应用, 具有广阔的发展前景。压电陶瓷滤波器是利用压电陶瓷的压电效应和谐振特性制成的滤波器。随着锆钛酸铅 (PbZrTiO3) 等高 和高压电材料的出现，压电变压器的研制才取得了显著的进展。目前压电滤波器已用于电视显像管、雷达显示管、静电复印机、静电除尘、小功率激光管、离子发生器等高压设备中。
由于压电滤波器具有尺寸小，结构简单，不可燃，耐辐射，高可靠等优点，是压电获得广泛应用的主要原因，由于压电带通滤波器是一种新型滤波器，它有许多优点，压电滤波器正在滤波设备中推广使用，压电滤波器以开始应用于雷达，激光，静电除尘和复印等装置中，代替传统滤波器。
本发明针对以上问题，可以有效解决，以满足系统要求，并且稳定性高、体积小、结构紧凑、加工简单，适用范围广泛。
发明内容
本发明提供一种具有结构简单、体积小、稳定性高的新型超宽带带通滤波器。
实现本发明目的的技术方案是：一种新型的超宽带压电滤波器，包括输入端口1(Port1)、输出端口2(Port2)、两个薄膜腔声谐振器；薄膜腔声谐振器X1的1端与端口1相连接，X1的2端与薄膜腔声谐振器X2的3端相连接，另一端口与地相连接；薄膜腔声谐振器X2的4端与端口2相连接，X1的3端与薄膜腔声谐振器X1的2端相连接，另一端口与地相连接；输入端口1 和输入端口2 均接50 欧姆阻抗。
所述薄膜腔声谐振器采用长条形结构，采用全波模谐振，将一面的电极一分为二，同时激发起对称模式和斜对称模式，用铁电陶瓷材料经烧结和高压极化等工艺制成，利用压电材料的逆压电效应和正压电效应，完成电能－机械能－电能的能量转换，实现超宽带带通滤波。
与现有技术相比，本发明提供一种超宽带、结构紧凑、稳定性高的特点。
附图说明
图1 是本发明一种新型超宽带压电滤波器薄膜腔声谐振器。
图2是本发明一种新型超宽带压电滤波器电路结构图。
图3是本实施例超宽带压电滤波器S参数特性曲线。
图4是本实施例超宽带压电滤波器相位特性曲线。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步详细描述。
本发明是一种超宽带压电滤波器，该压电滤波器由薄膜腔声谐振器组成。所述薄膜腔声谐振器采用长条形结构，采用全波模谐振，用铁电陶瓷材料经烧结和高压极化等工艺制成，利用压电材料的逆压电效应和正压电效应，完成电能－机械能－电能的能量转换，实现带通滤波。其薄膜腔声谐振器如图1所示，薄膜腔声谐振器基于正逆压电效应， 在机电能量转换过程中，当压电滤波器输入端加入一定频率的交变电压， 由于逆压电效应， 使压电变压器产生沿长度方向的伸缩振动， 输入端的电能转换为机械能。由于存在纵向振动， 通过正压电效应， 机械能转换为电能， 使输出端有电压输出。因压电滤波器的反射阻抗随负载阻抗的减小而增加，使用压电滤波器，电源无需另设短路保护电路。结合图2，本实施例一种新型的超宽带压电带通滤波器，其中心频率为2.8GHz，3dB带宽为1.1GHz,其电路结构包括输入端口1(Port1)、输出端口2(Port2)、两个薄膜腔声谐振器；薄膜腔声谐振器X1的1端与端口1相连接，X1的2端与薄膜腔声谐振器X2的3端相连接，另一端口与地相连接；薄膜腔声谐振器X2的4端与端口2相连接，X1的3端与薄膜腔声谐振器X1的2端相连接，另一端口与地相连接；输入端口1 和输入端口2 均接50 欧姆阻抗。
所述薄膜腔声谐振器采用长条形结构，采用全波模谐振，将一面的电极一分为二，同时激发起对称模式和斜对称模式，用铁电陶瓷材料经烧结和高压极化等工艺制成，利用压电材料的逆压电效应和正压电效应，完成电能－机械能－电能的能量转换，实现超宽带带通滤波。
结合图3及图4，通过其仿真结果可以看出，此带此种压电带通滤波器实现了超宽带，线性相位的特性，可用于某脉冲多信道接收机中。经过FSK的调制和解调，输出结果良好。使用结果表明该器件对信道接收机调制脉冲及噪声电平有很好的抑制度，有效的克服了采用传统设计过程中设计体积过大的问题，能保证器件获得最佳的通道信号传输效果，它的结构简单，制作容易，无电磁干扰、不燃烧及不短路的特点。适用于微波及射频等场合。
以上所述为本发明的优选实施例而已，并不限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种变化和更改。凡在本发明的精神和原则之内，所作任何修改、等同替换、改进等，均包含在本发明的保护范围之内。
Claims (2)
1.一种新型超宽带压电滤波器，其特征在于：包括输入端口1(Port1)、输出端口2(Port2)、两个薄膜腔声谐振器 ；薄膜腔声谐振器X1的1端与端口1相连接，X1的2端与薄膜腔声谐振器X2的3端相连接，另一端口与地相连接；薄膜腔声谐振器X2的4端与端口2相连接，X1的3端与薄膜腔声谐振器X1的2端相连接，另一端口与地相连接；输入端口1 和输入端口2 均接50 欧姆阻抗。
2.根据权利要求1 所述的超宽带压电滤波器，其特征在于：所述薄膜腔声谐振器采用长条形结构，采用全波模谐振，将一面的电极一分为二，同时激发起对称模式和斜对称模式，用铁电陶瓷材料经烧结和高压极化等工艺制成，利用压电材料的逆压电效应和正压电效应，完成电能－机械能－电能的能量转换，实现超宽带带通滤波。
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| CN201410689962.2A CN104333346A (zh) | 2014-11-27 | 2014-11-27 | 一种新型超宽带压电滤波器 |
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| CN201410689962.2A Pending CN104333346A (zh) | 2014-11-27 | 2014-11-27 | 一种新型超宽带压电滤波器 |
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