CN105789794A - 一种基于多模谐振的超宽带滤波器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于多模谐振的超宽带滤波器。该滤波器由开路存根结构(1)、微带馈线结构(2)，(3)，介质板下表面的地面(5)组成。本发明利用开路存根结构和微带馈线结构中的传输微带线组成的交趾耦合结构实现超宽带。本发明涉及的滤波器具有很小的回波损耗与插入损耗，良好的低频特性和谐波抑制性。该滤波器设计简单、结构紧凑、外形美观，加工方便、成本低廉、可实现3.1～10.6GHz的超宽带。
Description
技术领域
本发明涉及一种基于多模谐振的超宽带滤波器，该滤波器可以实现3.1～10.6GHz频段的超宽带。
背景技术
UWB技术出现于20世纪50年代末，一直到20世纪90年代都主要应用于军事上的雷达和低截获率的通信系统。近些年，随着微电子器件技术和工艺的发展，UWB技术才开始逐步应用在民用领域。2002年2月14日，超宽带无线技术首次获得了美国联邦通信委员会FCC的批准，可用于短距离无线通信中，这为超宽带技术产品的商业化应用打开了大门，促进了超宽带系统及其器件如：UWB滤波器，UWB天线，UWB放大器等研究的进展。
超宽带技术可适用的领域十分广泛，为了便于管理，FCC将超宽带系统分为3类：成像系统，包括地面穿透雷达系统、墙壁成像系统、墙壁穿透成像系统、监视系统和医疗成像系统；车载雷达系统；室内超宽带系统
近年来，随着无线通信技术及多媒体业务的快速发展，超宽带(UWB)技术在全球范围内受到人们越来越多的重视。UWB系统以其传输速度快、功耗低、系统简单、保密性强和抗干扰能力强等优点具有广泛的应用前景和巨大的市场价值。与此同时，它也给我们提出了更多的挑战，因为现存的多数通信系统工作在同一频段，相互间的干扰问题将不得不考虑。作为射频通信系统的关键部件之一，UWB滤波器将直接影响到整个超宽带通信系统的性能，因此，其性能好坏至关重要。
射频低端大部分已被使用于现代无线通信中，因此FCC对低频端的使用有相当严格的要求。这要求超宽带系统对带外，尤其是对低频段有很好的抑制。这样就需要一个高性能的超宽带滤波器将带宽严格限制在FCC规定的范围内。所以设计一款边缘选择性良好，对谐波抑制较高的超宽带滤波器是解决以上问题的关键之一。
发明内容
本发明的目的在于提供了一中体积小，结构紧凑，便于集成和互联的超宽带滤波器，该滤波器可以使获得的超宽带具有较低的回波损耗和插入损耗,可以用于射频网络前段，实现良好的通信。
本发明所采用的技术方案：
一种基于多模谐振的超宽带滤波器，包括形成于介质板上表面的开路存根结构(1)、微带馈线结构(2)，(3)、所属的开路存根结构(1)由四根宽带相同的传输微带线及刻有两个矩形槽及一个哑铃型槽的矩形贴片组成，微带馈线结构(2)由传输微带线及刻有U形槽的矩形贴片组成。
所述的一种基于多模谐振的超宽带滤波器，其特征在于，开路存根结构(1)矩形贴片上的两个矩形槽关于哑铃型槽对称，且四根传输微带线关于矩形贴片对称。
所述的一种基于多模谐振的超宽带滤波器，其特征在于，开路存根结构(1)中的四根传输耦合线与两边的微带馈线结构(2)，(3)中的传输微带线组成交趾耦合结构。且整个结构呈现对称性。
所述的一种基于多模谐振的超宽带滤波器，其特征在于，可以通过调整传输耦合线的间隙，来调整交趾耦合结构的耦合性，产生3.1-10.6GHz的超宽带；在调整开路存根结构中的矩形槽和哑铃型槽的尺寸时，不影响其高频特性。
该发明滤波器相对于现有的滤波器具有以下的特性和优点：
设计简单、结构紧凑、加工方便、成本低廉、可实现超宽带。
通过调整交趾耦合结构中传输微带线的间隙以产生3.1-10.6GHz的超宽带。
通过调节开路存根结构中槽形的尺寸，能实现良好的低频特性和带外特性。
附图说明
图1是本发明实施实例1的基本结构俯视图；
图2是本发明实施实例1的基本结构侧视图；
具体实施方式
本发明设计了一种基于多模谐振的超宽带滤波器，该滤波器具有较宽的通带，较小的回波损耗和插入损耗，良好的带外特性。
下面结合附图具体对发明做更详细的描述：
本发明的一个实例如图1所示，介质基板(4)是介电常数为4.9的FR-4。该介质基板的厚度为1mm。介质基板下的接地板(5)采用铜材料。
如图1所示，本发明基于多模谐振的超宽带滤波器，介质基板上的开路存根结构(1)，、微带馈线结构(2)，(3)采用铜材料。
该发明基于多模谐振的超宽带滤波器的设计参数：
介质基板的选择：相对介电常数为4.9的FR4材料，FR4材料具有电绝缘性能稳定、平整度好、表面光滑、无凹坑、厚度公差标准的特点，它的电气性能优良，工作温度较高，本身性能受环境影响小，是常用材料，便于制作和工业生产。介质基板上的微带贴片和介质基板下的金属接地板均采用铜材料。
多模谐振器的设计：根据滤波器相关理论，设计满足超宽带通信的交趾耦合结构谐振单元。通过调整交趾耦合结构中传输微带线的间隙，产生谐振模式，使产生的超宽带具有较宽的通带，较小的回波损耗与插入损耗和良好的低频特性和谐波抑制性。
开路存根加载结构设计：根据微带传输理论，设计出开路存根加载结构的尺寸，产生超宽带。
Claims (4)
1.一种基于多模谐振的超宽带滤波器，包括形成于介质板上表面的开路存根结构(1)、微带馈线结构(2)，(3)、所属的开路存根结构(1)由四根宽度相同的传输微带线及刻有两个矩形槽及一个哑铃型槽的矩形贴片组成，微带馈线结构(2)由传输微带线及刻有U形槽的矩形贴片组成。
2.根据权利要求1所述一种基于多模谐振的超宽带滤波器，其特征在于，开路存根结构(1)矩形贴片上的两个矩形槽关于哑铃型槽对称，且四根传输微带线关于矩形贴片对称。
3.根据权利要求1所述一种基于多模谐振的超宽带滤波器，其特征在于，开路存根结构(1)中的四根传输耦合线与两边的微带馈线结构(2)，(3)中的传输微带线组成交趾耦合结构。且整个结构呈现对称性。
4.根据权利要求1和2所述一种基于多模谐振的超宽带滤波器，其特征在于，可以通过调整传输耦合线的间隙，来调整交趾耦合结构的耦合性，产生3.1-10.6GHz的超宽带；在调整开路存根结构中的矩形槽和哑铃型槽的尺寸时，不影响其高频特性。
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| CN201410827573.1A CN105789794A (zh) | 2014-12-26 | 2014-12-26 | 一种基于多模谐振的超宽带滤波器 |
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| CN201410827573.1A CN105789794A (zh) | 2014-12-26 | 2014-12-26 | 一种基于多模谐振的超宽带滤波器 |
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| CN105789794A true CN105789794A (zh) | 2016-07-20 |
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| CN201410827573.1A Pending CN105789794A (zh) | 2014-12-26 | 2014-12-26 | 一种基于多模谐振的超宽带滤波器 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106876839A (zh) * | 2015-12-12 | 2017-06-20 | 哈尔滨飞羽科技有限公司 | 一种基于多模谐振的超宽带滤波器 |
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2014
- 2014-12-26 CN CN201410827573.1A patent/CN105789794A/zh active Pending
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| CN106876839A (zh) * | 2015-12-12 | 2017-06-20 | 哈尔滨飞羽科技有限公司 | 一种基于多模谐振的超宽带滤波器 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20160720 |
|
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |