CN105762447A - 双频差分滤波器 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种双频差分滤波器，其包括依次层叠设置的第一金属层、第一介质基板、第二金属层、第二介质基板以及第三金属层，该第一介质基板设置有多个第一金属化孔，该第二介质基板设置有多个第二金属化孔，所述第一金属层、所述第二金属层以及该多个第一金属化孔围成第一双模矩形谐振腔，所述第二金属层、所述第三金属层以及该多个第二金属化孔围成第二双模矩形谐振腔；所述第二金属层上开设有用于将第一双模矩形谐振腔与所述第二双模矩形谐振腔耦合连接的第二矩形缝隙以及第三矩形缝隙，所述第一双模矩形谐振腔与第二双模矩形谐振腔正对且大小相等。本发明具有所占面积较小，同时提高了对共模信号的抑制效果。

Description

双频差分滤波器
技术领域
本发明涉及微波技术领域，特别是涉及一种双频差分滤波器。
背景技术
由于能够对环境噪音及电磁干扰有较好的抑制作用，差分电路在现代通信系统中正变得越来越重要。同时，无线通信系统的快速发展也是对于双频器件的需求逐步增加。因此，差分双频滤波器在近年得到了广泛的重视。
然而现有的双频滤波器中的谐振腔通常设置在同一平面，使得滤波器的体积较大。迄今为止，极少有能将谐振腔垂直设置，从而减少整个滤波器所占面积的设计。
现有技术存在缺陷，亟需改进。
发明内容
本发明实施例提供一种双频差分滤波器；以解决现有技术中的滤波器所占面积较大的技术问题。
本发明实施例提供一种双频差分滤波器，包括依次层叠设置的第一金属层、第一介质基板、第二金属层、第二介质基板以及第三金属层，该第一介质基板上设置有多个第一金属化孔，该第二介质基板上设置有多个第二金属化孔，所述第一金属层、所述第二金属层以及该多个第一金属化孔围成第一双模矩形谐振腔，所述第二金属层、所述第三金属层以及该多个第二金属化孔围成第二双模矩形谐振腔；
所述第一金属层上设置有用于向所述第一双模矩形谐振腔进行差分馈电的第一馈电微带线以及第二馈电微带线，所述第三金属层上设置有用于向所述第二双模矩形谐振腔进行差分馈电的第三馈电微带线以及第四馈电微带线；所述第二金属层上开设有用于将第一双模矩形谐振腔与所述第二双模矩形谐振腔耦合连接的第二矩形缝隙以及第三矩形缝隙，所述第一双模矩形谐振腔与第二双模矩形谐振腔正对且大小相等，所述第二矩形缝隙以及所述第三矩形缝隙关于所述第一双模矩形谐振腔在所述第二金属层上的投影的第一对角线对称并且均分别平行于该第一对角线。
在本发明所述的双频差分滤波器中，所述第一金属层上开设有第一矩形缝隙，所述第三金属层上开设有与所述第一矩形缝隙平行且正对的第四矩形缝隙，该第一矩形缝隙位于所述第一双模矩形谐振腔在所述第一金属层上的投影的中心并沿着该投影的第二对角线分布，所述第一对角线与所述第二对角线相互垂直。
在本发明所述的双频差分滤波器中，所述第一矩形缝隙以及所述第四矩形缝隙的长度均为10.2mm，宽度均为1mm。
在本发明所述的双频差分滤波器中，所述第一介质基板上还设置有四个第三金属化孔，所述第二介质基板上设置有四个分别与该四个第三金属化孔正对的第四金属化孔，该四个第三金属化孔分别位于第一正方形的四个顶点上，该第一正方形位于所述第一双模矩形谐振腔在所述第二金属层上投影区域内，并且该第一正方形边两组对边分别与该投影区域的两条对角线平行。
在本发明所述的双频差分滤波器中，该第一正方形的边长为26.7mm，且该第一正方形的中心与所述第一双模矩形谐振腔在所述第二金属层上投影区域的中心重合。
在本发明所述的双频差分滤波器中，所述第一双模矩形谐振腔以及第二双模矩形谐振腔在所述第二金属层上的投影均为正方形。
在本发明所述的双频差分滤波器中，所述第一介质基板以及所述第二介质基板采用的材料均为Roger3010，第一介质基板以及所述第二介质基板的厚度均为0.635mm。
在本发明所述的双频差分滤波器中，所述第二矩形缝隙以及第三矩形缝隙长度均为5.1mm，宽度均为2.4mm。
实施本发明具有以下有益效果：由于本发明中第一双模矩形谐振腔以及第二双模矩形谐振腔均可工作在两个模式下，因此滤波器为双频滤波器，第一双模矩形谐振腔以及第二双模矩形谐振腔均为垂直正对地设置，使得双频差分滤波器所占面积较小，同时，所发明滤波器中采用了开缝技术，改变双模矩形谐振腔的谐振频率，进一步提高了对共模信号的抑制效果。
附图说明
图1是本发明一优选实施例中的双频差分滤波器的整体结构示意图。
图2是本发明一优选实施例中的双频差分滤波器的分解结构示意图。
图3是本发明一优选实施例中的双频差分滤波器的S参数在使用第一矩形缝隙及第四矩形缝隙和不使用第一矩形缝隙及第四矩形缝隙的情况下的对比仿真结果。
图4是本发明一优选实施例的双频差分滤波器的S参数仿真与测试结果。
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的首选实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容更加透彻全面。
需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
如图1所示，在本发明的一优选实施例中，该双频差分滤波器，包括依次层叠设置的第一金属层10、第一介质基板20、第二金属层30、第二介质基板40以及第三金属层50，该第一介质基板20上设置有多个第一金属化孔21，该第二介质基板40设置有多个第二金属化孔41，所述第一金属层10、所述第二金属层30以及该多个第一金属化孔21围成第一双模矩形谐振腔100，所述第二金属层30、所述第三金属层50以及该多个第二金属化孔41围成第二双模矩形谐振腔200。该第一金属层10上设置有用于向所述第一双模矩形谐振腔100进行差分馈电的第一馈电微带线11以及第二馈电微带线12，所述第三金属层50上设置有用于向所述第二双模矩形谐振腔200进行差分馈电的第三馈电微带线51以及第四馈电微带线52；所述第二金属层30上开设有用于将第一双模矩形谐振腔100与所述第二双模矩形谐振腔200耦合连接的第二矩形缝隙31以及第三矩形缝隙32，所述第一双模矩形谐振腔100与第二双模矩形谐振腔200正对且大小相等，所述第二矩形缝隙31以及所述第三矩形缝隙32关于所述第一双模矩形谐振腔100在所述第二金属层30上的投影的第一对角线对称并且均分别平行于该第一对角线。
具体地，所述第一双模矩形谐振腔100以及第二双模矩形谐振腔200在所述第二金属层30上的投影均为正方形，也即是该多个第一金属化孔21沿着一正方形四周分布，该多个第二金属化孔41沿着一正方形的四周分布。该第一金属化孔21以及该第二金属化孔41的直径均为0.6mm。
该第一金属层10上还开设有第一矩形缝隙13，第三金属层50上还开设有与第一矩形缝隙13平行正对且大小相等的第四矩形缝隙53，该第一矩形缝隙13的中心第一双模矩形谐振腔100在所述第一金属层10上的投影的中心重合并沿着该投影的第二对角线分布，该第一对角线与所述第二对角线相互空间垂直。第一矩形缝隙13以及第四矩形缝隙53的长度均为10.2mm，宽度均为1mm。
第一介质基板20上还设置有四个第三金属化孔22，所述第二介质基板40上设置有四个分别与该四个第三金属化孔22正对的第四金属化孔42，该四个第三金属化孔22分别位于第一正方形的四个顶点上，该第一正方形位于所述第一双模矩形谐振腔100在所述第二金属层30上投影区域内，并且该第一正方形边两组对边分别与该投影区域的两条对角线平行。该第一正方形的边长为26.7mm，且该第一正方形的中心与所述第一双模矩形谐振腔100在所述第二金属层30上投影区域的中心重合。
其中，第一介质基板20以及所述第二介质基板40采用的材料均为Roger3010，第一介质基板20以及所述第二介质基板40的厚度均为0.635mm。
其中，第二矩形缝隙31以及第三矩形缝隙32长度均为5.1mm，宽度均为2.4mm。
图3为双频差分滤波器的S参数在使用第一矩形缝隙及第四矩形缝隙和不使用第一矩形缝隙及第四矩形缝隙的情况下的对比仿真结果。可以看到，使用第一矩形缝隙及第四矩形缝隙之后，在第二期望通带内对共模信号的抑制程度从20dB提高到60dB左右。
图4为双频差分滤波器的S参数的仿真与测试结果。可以看到，在仿真与测试中，均能工作在所期望的两个中心频率3.5GHz及5.2GHz附近的频带内。测试结果能够满足工作在3.45GHz-3.55GHz的WiMAX频段及工作在5.15GHz-5.35GHz的WLAN频段的指标要求。
综上所述，虽然本发明已以优选实施例揭露如上，但上述优选实施例并非用以限制本发明，本领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与润饰，因此本发明的保护范围以权利要求界定的范围为准。

Claims (8)

1.一种双频差分滤波器，其特征在于，包括依次层叠设置的第一金属层、第一介质基板、第二金属层、第二介质基板以及第三金属层，该第一介质基板上设置有多个第一金属化孔，该第二介质基板上设置有多个第二金属化孔，所述第一金属层、所述第二金属层以及该多个第一金属化孔围成第一双模矩形谐振腔，所述第二金属层、所述第三金属层以及该多个第二金属化孔围成第二双模矩形谐振腔；
所述第一金属层上设置有用于向所述第一双模矩形谐振腔进行差分馈电的第一馈电微带线以及第二馈电微带线，所述第三金属层上设置有用于向所述第二双模矩形谐振腔进行差分馈电的第三馈电微带线以及第四馈电微带线；所述第二金属层上开设有用于将第一双模矩形谐振腔与所述第二双模矩形谐振腔耦合连接的第二矩形缝隙以及第三矩形缝隙，所述第一双模矩形谐振腔与第二双模矩形谐振腔正对且大小相等，所述第二矩形缝隙以及所述第三矩形缝隙关于所述第一双模矩形谐振腔在所述第二金属层上的投影的第一对角线对称并且均分别平行于该第一对角线。
2.根据权利要求1所述的双频差分滤波器，其特征在于，所述第一金属层上开设有第一矩形缝隙，所述第三金属层上开设有与所述第一矩形缝隙平行且正对的第四矩形缝隙，该第一矩形缝隙位于所述第一双模矩形谐振腔在所述第一金属层上的投影的中心并沿着该投影的第二对角线分布，所述第一对角线与所述第二对角线相互垂直。
3.根据权利要求1所述的双频差分滤波器，其特征在于，所述第一矩形缝隙以及所述第四矩形缝隙的长度均为10.2mm，宽度均为1mm。
4.根据权利要求1所述的双频差分滤波器，其特征在于，所述第一介质基板上还设置有四个第三金属化孔，所述第二介质基板上设置有四个分别与该四个第三金属化孔正对的第四金属化孔，该四个第三金属化孔分别位于第一正方形的四个顶点上，该第一正方形位于所述第一双模矩形谐振腔在所述第二金属层上投影区域内，并且该第一正方形边两组对边分别与该投影区域的两条对角线平行。
5.根据权利要求4所述的双频差分滤波器，其特征在于，该第一正方形的边长为26.7mm，且该第一正方形的中心与所述第一双模矩形谐振腔在所述第二金属层上投影区域的中心重合。
6.根据权利要求1所述的双频差分滤波器，其特征在于，所述第一双模矩形谐振腔以及第二双模矩形谐振腔在所述第二金属层上的投影均为正方形。
7.根据权利要求1所述的双频差分滤波器，其特征在于，所述第一介质基板以及所述第二介质基板采用的材料均为Roger3010，所述第一介质基板以及所述第二介质基板的厚度均为0.635mm。
8.根据权利要求1所述的双频差分滤波器，其特征在于，所述第二矩形缝隙以及第三矩形缝隙长度均为5.1mm，宽度均为2.4mm。
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