CN106876837A - 一种新型的超宽带单陷波滤波器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种新型的超宽带单陷波滤波器，它包括：介质板(1)、微带线(2)、矩形多模谐振环(3)、外方内圆环形加载存根(4)、开路短截线(5)和接地面(6)。所述的微带线、矩形谐振环、外方内圆环形加载存根、开路短截线都印刷在介质板上表面。所述的开路短截线位于矩形谐振器上方，两个微带线关于中心轴成对称。接地面位于介质板下表面。本发明优点在于：结构简单、紧凑，可调整陷波频率，解决超宽带通信系统中的干扰问题。

Description

一种新型的超宽带单陷波滤波器

技术领域

本发明涉及一种新型的超宽带单陷波滤波器，具体设计一种基于多模谐振环的超宽带单陷波带通滤波器，属于微波传输器件技术领域。

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。

由于超宽带频带范围内存在无线局域网(WLAN)，宽带互通微波接入(WIMAX)频段的冲突，如何解决同频干扰成为超宽带领域研究的重要内容，所以抑制同频干扰成为设计超宽带滤波器的关键。

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，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：

一种新型的超宽带单陷波滤波器，它包括：介质板(1)、微带线(2)、矩形多模谐振环(3)、外方内圆环形加载存根(4)、开路短截线(5)和接地面(6)。

所述的一种新型的超宽带单陷波滤波器，其特征在于：微带线、矩形谐振环、外方内圆环形加载存根、开路短截线都印刷在介质板上表面；接地面位于介质板下表面。

所述的一种新型的超宽带单陷波滤波器，其特征在于：所述的开路短截线位于矩形谐振器上方，两个微带线关于中心轴成对称。

所述的一种新型的超宽带单陷波滤波器，其特征在于：矩形多模谐振环(3)上方加载开路短截线，开路短截线为矩形，开路短截线下方与矩形多模谐振环(3)相连。

所述的一种新型的超宽带单陷波滤波器，其特征在于：两个微带线(2)关于中心轴成对称，并分别与50欧姆传输线相连。

所述的一种新型的超宽带单陷波滤波器，其特征在于：外方内圆环形加载存根(4)连接在第一传输路径中心，并且关于中心轴成对称。

所述的一种新型的超宽带单陷波滤波器，其特征在于：通过外方内圆环形加载存根的尺寸可以调整滤波器的带宽，可以产生3.1-10.6GHz的超宽带。

所述的一种新型的超宽带单陷波滤波器，其特征在于：通过调整开路短接线可以实现对陷波位置的调整，已达到滤除WLAN干扰的效果。

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。

通过调整外方内圆环形加载存根(4)的尺寸，可以调节通带在UWB(3.1-10.6GHz)的范围。

通过调整开路短截线(5)的长度，可实现陷波可调。

通带可调与陷波可调互不干扰。

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

本发明设计了一种新型的超宽带单陷波滤波器，该滤波器陷波可调、通带可调，且两者调整是互不干扰。

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2所示，介质基板(1)为FR4材质，厚度为0.8毫米，相对介电常数为4.4。介质基板下的金属接地板(6)采用铜材料。

如图1所示，本发明的一种新型的超宽带单陷波滤波器，介质基板上的微带线(2)、矩形多模谐振环(3)、外方内圆环形加载存根(4)、开路短截线(5)，采用铜材料。

如图1所示，本发明的一种新型的超宽带单陷波滤波器，由外方内圆环形加载存根(4)实现宽频带特性。

如图1所示，本发明的一种新型的超宽带单陷波滤波器采用开路短截线(5)结构实现双陷波特性。

该发明一种新型的超宽带单陷波滤波器的设计参数：

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腔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＝6.8mm，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谐振单元。通过调整外方内圆环形加载存根的尺寸，调整带宽和截止频率，使所涉及的滤波器满足UWB需求。

开路短截线设计：根据微带传输理论，计设计出开路短截线尺寸，产生陷波特性，滤去谐振频率处的信号，从而抑制带外信号。

Claims (8)

1.一种新型的超宽带单陷波滤波器，它包括：介质板(1)、微带线(2)、矩形多模谐振环(3)、外方内圆环形加载存根(4)、开路短截线(5)和接地面(6)。

2.根据权利要求1所述的一种新型的超宽带单陷波滤波器，其特征在于：微带线、矩形谐振环、外方内圆环形加载存根、开路短截线都印刷在介质板上表面；接地面位于介质板下表面。

3.根据权利要求1所述的一种新型的超宽带单陷波滤波器，其特征在于：所述的开路短截线位于矩形谐振器上方，两个微带线关于中心轴成对称。

4.根据权利要求1所述的一种新型的超宽带单陷波滤波器，其特征在于：矩形多模谐振环(3)上方加载开路短截线，开路短截线为矩形，开路短截线下方与矩形多模谐振环(3)相连。

5.根据权利要求1所述的一种新型的超宽带单陷波滤波器，其特征在于：两个微带线(2)关于中心轴成对称，并分别与50欧姆传输线相连。

6.根据权利要求1所述的一种新型的超宽带单陷波滤波器，其特征在于：外方内圆环形加载存根(4)连接在第一传输路径中心，并且关于中心轴成对称。

7.根据权利要求1所述的一种新型的超宽带单陷波滤波器，其特征在于：通过外方内圆环形加载存根的尺寸可以调整滤波器的带宽，可以产生3.1-10.6GHz的超宽带。

8.根据权利要求1所述的一种新型的超宽带单陷波滤波器，其特征在于：通过调整开路短接线可以实现对陷波位置的调整,已达到滤除WLAN干扰的效果。