CN106252798A - 一种应用于WiFi/WiMax的双模双通带带通滤波器 - Google Patents

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朱兆君
梁硕
纪昌武
曹璐
宋哲林
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Abstract

本发明公开了一种应用于WiFi/WiMax的双模双通带带通滤波器，属于无源微波器件技术领域。包括矩形绝缘介质板和上层金属贴片，上层金属贴片包括公共馈线、设置于公共馈线上部的第一阶跃阻抗谐振器、以及下部的第二阶跃阻抗谐振器。该滤波器采用敷铜Rogers5880介质基板制作而成，整体结构采用光刻技术实现加工，成本较低；采用公共馈线以及上下结构并联的方式，使上下结构独立，并且频带中心频率可单独调试；第一阶跃阻抗谐振器加载短路枝节，使得频带的带宽可调；整个结构较紧凑，同时有很好的插损和回波损耗，带外抑制度高。

Description

一种应用于WiFi/WiMax的双模双通带带通滤波器
技术领域
本发明属于无源微波器件技术领域，具体涉及一种双模双通带带通滤波器的设计。
背景技术
无线通信行业在21世纪获得了巨大的发展，随着GSM、WCDMA、WiFi和WiMax等各种无线通信协议的提出、验证以及应用，使得滤波器技术获得了快速的发展。同时，人们对无线系统传输信号的要求也越来越高，对信号处理器件的需求也越来越多，其中，滤波器作为最基本的器件之一在通信系统中扮演着十分重要的角色，其工作的频段覆盖范围从数十MHz到数几十GHz不等，因而滤波器的结构也呈现出多种多样。目前已有的结构中，有应用于WiFi的双通带滤波器，如马德臣,肖中银,相亮亮等在《采用折叠型阶跃阻抗谐振器的新颖双频带带通滤波器》(上海大学学报:自然科学版,2012,18(4):331-334”)一文中介绍了一种折叠型SIR来实现中心频率为2.4GHz和5.2GHz的双通带滤波器。还有余嘉希,吴彦良,陈春俊在《应用于WiMAX/WLAN的小型化双模双通带滤波器设计》(数字技术与应用,2015(4):157-159。)一文中介绍了一种应用于3.5/5.2GHz的WiMAX/WLAN的微带滤波器。然而，应用于2.4/3.5GHz的WiMAX/WLAN的微带带通滤波器的研究并不多，主要原因是两个频带相距很近，难于产生传输零点来实现陡峭的过渡带，和高抑制的阻带。
发明内容
本发明在现有技术的基础上，设计出一种尺寸小、结构紧凑、频带可调的一种应用于WiFi/WiMax的双模双通带带通滤波器，该滤波器工作于2.4/3.5GHz，带内回波损耗分别为20dB和18dB，带内插入损耗均小于1dB。
本发明采用如下技术方案：一种应用于WiFi/WiMax的双模双通带带通滤波器，包括矩形绝缘介质板和上层金属贴片。
其特征在于上层金属贴片包括公共馈线、设置于公共馈线上部的第一阶跃阻抗谐振器、以及下部的第二阶跃阻抗谐振器。
所述公共馈线包括两段相同的长条形金属贴片，馈线的两端延伸至介质基板的边，作为该滤波器的输入输出端口。
所述第一阶跃阻抗谐振器为开口向下的第一“凹”字型金属贴片，其内部设置有与公共馈线相连的两条第一折叠馈线；所述第一阶跃阻抗谐振器上端中心位置还加载有短路枝节，短路枝节上设置有一个金属化通孔。
所述第二阶跃阻抗谐振器包括两个背对对称设置的开口第二“凹”字型金属贴片，其两侧加载有与公共馈线相连的两段第二馈线。
相比于现有技术，本发明具有如下优点：该滤波器采用敷铜Rogers5880介质基板制作而成，整体结构采用光刻技术实现加工，成本较低。采用公共馈线以及上下结构并联的方式，使上下结构独立，并且频带中心频率可单独调试。第一阶跃阻抗谐振器加载短路枝节，使得频带的带宽可调。整个结构较紧凑，同时有很好的插损和回波损耗，带外抑制度高。
附图说明
图1为本发明滤波器结构的正面示意图。
图2为本发明滤波器结构的侧面示意图。
图3为本发明滤波器频率响应仿真与测试结果示意图。
附图标号说明：1.矩形绝缘介质版；2、3.公共馈线；4.第一阶跃阻抗谐振器；5.第二阶跃阻抗谐振器；6.第二馈线；7.短路枝节；8.第一折叠馈线；9.金属化通孔。
具体实施方式
下面结合附图和具体的实施例对本发明作进一步的阐述。
如图1所示，本实施例包括矩形绝缘介质板和上层金属贴片，介质基板长L＝30mm，宽W＝30mm，厚度h＝0.508mm，介质基板材料为Rogers RT5880，介电常数为2.2。
上层金属贴片包括公共馈线、设置于公共馈线上部的第一阶跃阻抗谐振器、以及下部的第二阶跃阻抗谐振器。
所述公共馈线包括两段相同的长条形金属贴片，馈线的两端延伸至介质基板的边，作为该滤波器的输入输出端口；两段公共馈线宽度W0＝1.53mm，两者之间的间距S0＝1.48mm；
所述第一阶跃阻抗谐振器产生第一频带，包括开口向下的第一“凹”字型金属贴片、其内部设置有与公共馈线相连的两条第一折叠馈线；所述第一阶跃阻抗谐振器上端中心位置还加载有短路枝节，短路枝节上设置有一个金属化通孔，可以通过改变短路枝节的大小来实现对第一频带带宽的控制。其中，两条第一折叠馈线上端背向弯折为不闭合的矩形，其长度分别为L11＝7.68mm，L12＝2.3mm，L13＝1.78mm，L14＝2.19mm，线宽为0.3mm，第一折叠馈线和第一阶跃阻抗谐振器之间留有大小一致的缝隙，间距为0.11mm。第一阶跃阻抗谐振器尺寸为L21＝11.59mm，L22＝2.9mm，W2＝0.3,mm，L3＝5.07mm，W3＝2.9mm。短路枝节长度L4＝1.2mm，宽度W4＝1mm，金属化通孔的半径D＝0.3mm。
所述第二阶跃阻抗谐振器用于产生第二频带，包括两个背对对称设置的开口第二“凹”字型金属贴片、其两侧加载有与公共馈线相连的两段第二馈线，。其中，第二阶跃阻抗谐振器的尺寸为L6＝2mm，W6＝1.5mm，L71＝2.94mm，L72＝7.2mm，L73＝6.54mm，W7＝0.45mm。第二馈线的长度为L5＝5.59mm，宽度W5＝1mm，第二馈线和第二阶跃阻抗谐振器的间距为0.11mm。
该滤波器的频率响应如图3所示，中心频率为2.4/3.5GHz，带内回波损耗分别为20db和18db、插入损耗均小于1dB。
综上所述，本发明的双频带带通滤波器，结构简单、容易加工、且性能优良、实用性强非常适合WiFi/WiMax的应用。

Claims (2)

1.一种应用于WiFi/WiMax的双模双通带带通滤波器，包括矩形绝缘介质板和上层金属贴片；其特征在于：所述上层金属贴片包括公共馈线、设置于公共馈线上部的第一阶跃阻抗谐振器、以及下部的第二阶跃阻抗谐振器；
所述公共馈线包括两段相同的长条形金属贴片，馈线的两端延伸至介质基板的边，作为该滤波器的输入输出端口；
所述第一阶跃阻抗谐振器为开口向下的第一“凹”字型金属贴片，其内部设置有与公共馈线相连的两条第一折叠馈线；所述第一阶跃阻抗谐振器上端中心位置还加载有短路枝节，短路枝节上设置有一个金属化通孔；
所述第二阶跃阻抗谐振器包括两个背对对称设置的开口第二“凹”字型金属贴片，其两侧加载有与公共馈线相连的两段第二馈线。
2.如权利要求1所述的一种应用于WiFi/WiMax的双模双通带带通滤波器，其特征在于：所述两条第一折叠馈线上端背向弯折为不闭合的矩形。
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CN110518316A (zh) * 2019-09-07 2019-11-29 西南交通大学 一种基于单个枝节加载多模谐振器的多频带通滤波器

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