CN106876833A - 一种基于双矩形开槽加载存根的单陷波超宽带滤波器 - Google Patents

一种基于双矩形开槽加载存根的单陷波超宽带滤波器 Download PDF

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高爽
郝术苗
孟祥余
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    • H01P1/00—Auxiliary devices
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Abstract

本发明公开了一种基于双矩形开槽加载存根的单陷波超宽带滤波器。该滤波器由开路存根加载结构(101)、过孔(102)、多模谐振器(103)、微带传输线(104)、介质基板(105)，接地面(106)组成。本发明利用双矩形开槽加载存根实现单陷波且陷波可调。本发明涉及的滤波器具有很好的陷波特性，该陷波在5.8Ghz附近，可以滤除WLAN信号对UWB滤波器的干扰。该滤波器设计简单、结构紧凑、加工方便、成本低廉、通带可调、陷波可调。

Description

一种基于双矩形开槽加载存根的单陷波超宽带滤波器
技术领域
本发明涉及一种基于双矩形开槽加载存根的单陷波超宽带滤波器，该滤波器可以滤除UWB内WLAN信号的干扰。
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。
在FCC定义的商用范围内，UWB信号可能受到诸如WiAX(3.5-GHz)、WLAN(5.15-5.825GHz)、RFID(6.8GHz)等信号的干扰。如何解决同频干扰成为UWB研究重要内容，因此具有陷波特性的滤波器具有很高的实用价值。
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单陷波滤波器，该滤波器可以降低WLAN信号对UWB信号的干扰,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：
一种基于双矩形开槽加载存根的单陷波超宽带滤波器，包括：开路存根加载结构(101)、过孔(102)、多模谐振器(103)、微带传输线(104)、介质基板(105)，接地面(106)。
所述的一种基于双矩形开槽加载存根的单陷波超宽带滤波器，其特征在于所述多模谐振器由微带传输线(1031)、双矩形开槽加载存根(1032)、矩形谐振环(1033)组成。
所述的一种基于双矩形开槽加载存根的单陷波超宽带滤波器，其特征在于，开路存根加载结构、多模谐振器、微带传输线构都印刷在介质板上表面；所述的过孔穿过介质板与开路存根加载结构及接地面相连接；接地面位于介质板下表面。
所述的一种基于双矩形开槽加载存根的单陷波超宽带滤波器，其特征在于，开路存根加载结构位于多模谐振器上方，与多模谐振器相连。
所述的一种基于双矩形开槽加载存根的单陷波超宽带滤波器，其特征在于，双矩形开槽加载存根连接在第一传输路径中心，并且关于中心轴成对称。
所述的一种基于双矩形开槽加载存根的单陷波超宽带滤波器，其特征在于，矩形谐振环的边长相等。
所述的一种基于双矩形开槽加载存根的单陷波超宽带滤波器，其特征在于，双矩形槽尺寸相同，关于中心轴成对称。
所述的一种基于双矩形开槽加载存根的单陷波超宽带滤波器，其特征在于，利用双矩形开槽加载存根，来产生陷波特性；通过调节双矩形开槽加载存根的尺寸，实现陷波可调。
所述的一种基于双矩形开槽加载存根的单陷波超宽带滤波器，其特征在于，通过调整开路存根加载结构和矩形谐振结构的尺寸可以产生3.1-10.6GHz的超宽带。
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、通带可调、陷波可调。
通过调整开路存根加载结构和矩形谐振结构的尺寸可以产生3.1-10.6GHz的超宽带。
通过调节双矩形开槽加载存根的尺寸，实现陷波可调。
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；
图3是本发明实施实例1的多模谐振器结构图；
具体实施方式
本发明设计了一种基于双矩形开槽加载存根的单陷波超宽带滤波器，该滤波器陷波可调、通带可调。
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(105)是介电常数为4.4的FR-4。该介质基板的厚度为0.8mm。介质基板下的金属接地板(106)采用铜材料。
如图1所示，本发明一种基于双矩形开槽加载存根的单陷波超宽带滤波器，介质基板上的开路存根加载结构(102)、多模谐振器(103)、微带传输线(104)，采用铜材料。
如图1所示，本发明一种基于双矩形开槽加载存根的单陷波超宽带滤波器，位于开路存根加载结构(101)及金属接地板(106)之间贯穿介质基板(105)的过孔(102)采用铜材料。
如图3所示，本发明一种基于双矩形开槽加载存根的单陷波超宽带滤波器，其多模谐振器包括微带传输线(1031)、双矩形开槽加载存根(1032)、矩形谐振环(1033)，由多模谐振器实现陷波特性。
该发明一种基于双矩形开槽加载存根的单陷波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4.4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。介质基板上的多模谐振器和介质基板下的金属接地板均采用铜材料。
如图1所示，相关结构尺寸：H＝21mm，W＝32mm，W1＝9.5mm，W2＝6.5mm，H1＝5mm,t＝2mm。
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矩形环结构谐振单元内含双矩形开槽加载存根。通过双矩形开槽加载存根的尺寸，调整陷波位置，产生5.8GHz的陷波可滤除WLAN的干扰。
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 (9)

1.一种基于双矩形开槽加载存根的单陷波超宽带滤波器，包括：开路存根加载结构(101)、过孔(102)、多模谐振器(103)、微带传输线(104)、介质基板(105)，接地面(106)。
2.根据权利要求1所述的一种基于双矩形开槽加载存根的单陷波超宽带滤波器，其特征在于所述多模谐振器由微带传输线(1031)、双矩形开槽加载存根(1032)、矩形谐振环(1033)组成。
3.根据权利要求1所述的一种基于双矩形开槽加载存根的单陷波超宽带滤波器，其特征在于，开路存根加载结构、多模谐振器、微带传输线构都印刷在介质板上表面；所述的过孔穿过介质板与开路存根加载结构及接地面相连接；接地面位于介质板下表面。
4.根据权利要求1所述的一种基于双矩形开槽加载存根的单陷波超宽带滤波器，其特征在于，开路存根加载结构位于多模谐振器上方，与多模谐振器相连。
5.根据权利要求1所述的一种基于双矩形开槽加载存根的单陷波超宽带滤波器，其特征在于，双矩形开槽加载存根连接在第一传输路径中心，并且关于中心轴成对称。
6.根据权利要求1所述的一种基于双矩形开槽加载存根的单陷波超宽带滤波器，其特征在于，矩形谐振环的边长相等。
7.根据权利要求1所述的一种基于双矩形开槽加载存根的单陷波超宽带滤波器，其特征在于，双矩形槽尺寸相同，关于中心轴成对称。
8.根据权利要求1所述的一种基于双矩形开槽加载存根的单陷波超宽带滤波器，其特征在于，利用双矩形开槽加载存根，来产生陷波特性；通过调节双矩形开槽加载存根的尺寸，实现陷波可调。
9.根据权利要求1所述的一种基于双矩形开槽加载存根的单陷波超宽带滤波器，其特征在于，通过调整开路存根加载结构和矩形谐振结构的尺寸可以产生3.1-10.6GHz的超宽带。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN204375887U (zh) * 2014-12-19 2015-06-03 哈尔滨黑石科技有限公司 一种基于矩形谐振环内含丰字型加载存根的uwb滤波器

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