CN107799857A - 一种结构紧凑的双模带通滤波器 - Google Patents

一种结构紧凑的双模带通滤波器 Download PDF

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高山山
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Abstract

本发明公开了一种结构紧凑的双模带通滤波器，包括介质基板和位于介质基板上表面的位于同一平面的滤波器结构；滤波器结构包括环形谐振器（1）、T型输入馈线（2）、T型输出馈线（3）、四个T型加载（4~7）和微扰片（8）；T型加载（4~7）位于环形谐振器（1）内部，均包括平行部分和与所述平行部分垂直连接的垂直部分，每个T型加载（4~7）的平行部分分别与环形谐振器（1）的其中一个边平行设置，每个T型加载（4~7）的垂直部分分别与环形谐振器（1）的其中一个边的中点位置连接。本发明通过带T型加载的双模谐振器，不仅能够实现双模特性，还具有较宽的通带带宽范围，此外还能有效降低工作频率，实现双模带通滤波器的小型化。

Description

一种结构紧凑的双模带通滤波器
技术领域
本发明涉及微波器件领域，尤其涉及一种结构紧凑的双模带通滤波器。
背景技术
随着无线通信系统的发展，对微波滤波器提出了更高的要求，高性能、小型化是未来的发展趋势。在微波滤波器的小型化设计中，平面双模带通滤波器以其高性能、结构紧凑等特点受到了较多的关注。双模谐振器在双模带通滤波器设计中具有较为广泛的应用，每个双模谐振器都可看做是一个双频调谐电路，即一个谐振器可以同时产生两个谐振频率，因此，对于n阶的滤波器而言，当采用双模谐振器时，谐振器的数量比单模时减少一半，从而能够有效地减小电路的尺寸。
现有技术的双模带通滤波器具有以下缺陷和不足：（1）滤波器的尺寸较大，不够紧凑；（2）通带特性不好；（3）通带带宽范围窄；（4）带外特性不好，选择性不高；（5）结构复杂、加工成本高。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种结构紧凑的双模带通滤波器。
本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：一种结构紧凑的双模带通滤波器，包括介质基板、位于介质基板下表面的金属接地板和位于介质基板上表面的位于同一平面的滤波器结构；所述的滤波器结构包括环形谐振器、T型输入馈线、T型输出馈线、四个T型加载和微扰片；
所述的T型输入馈线和T型输出馈线结构相同，均包括50Ω微带线和与所述50Ω微带线垂直连接的平行枝节；所述的微扰片位于环形谐振器内部的其中两个边形成的角处，所述的T型输入馈线和T型输出馈线位于环形谐振器外部，各自的平行枝节分别与环形谐振器的另外两个边平行设置；
所述的T型加载位于环形谐振器内部，均包括平行部分和与所述平行部分垂直连接的垂直部，每个T型加载的平行部分分别与环形谐振器的其中一个边平行设置，每个T型加载的垂直部分分别与环形谐振器的其中一个边的中点位置连接。
进一步地，所述的微扰片为方形微扰片。
进一步地，所述的介质基板的相对介电常数为9.6，厚度为0.8mm。
进一步地，每个T型加载的平行部分的电长度为0.14λ g ，λ g 为所述双模带通滤波器中心频率所对应的导波波长。
本发明的有益效果是：本发明通过带T型加载的双模谐振器，不仅能够保持双模特性，还能有效降低工作频率，从而有效实现双模带通滤波器的小型化。同时，整个通带内插入损耗较低，3dB通带带宽的范围较宽，在带外分别有两个传输零点，有效保证了良好的带外抑制特性，该滤波器具有高选择性。
附图说明
图1为本发明结构示意图；
图2为仿真计算得到的S参数示意图；
图中，1-环形谐振器，2-T型输入馈线，3-T型输出馈线，4~7-T型加载，8-微扰片。
具体实施方式
下面结合附图进一步详细描述本发明的技术方案：
如图1所示，一种结构紧凑的双模带通滤波器，包括介质基板、位于介质基板下表面的金属接地板和位于介质基板上表面的位于同一平面的滤波器结构；所述的滤波器结构包括环形谐振器1、T型输入馈线2、T型输出馈线3、四个T型加载4~7和微扰片8；
所述的T型输入馈线2和T型输出馈线3结构相同，均包括50Ω微带线和与所述50Ω微带线垂直连接的平行枝节；所述的微扰片8位于环形谐振器1内部的其中两个边形成的角处，所述的T型输入馈线2和T型输出馈线3位于环形谐振器1外部，各自的平行枝节分别与环形谐振器1的另外两个边平行设置；
所述的T型加载4~7位于环形谐振器1内部，均包括平行部分和与所述平行部分垂直连接的垂直部分，每个T型加载4~7的平行部分分别与环形谐振器1的其中一个边平行设置，每个T型加载4~7的垂直部分分别与环形谐振器1的其中一个边的中点位置连接。
更优地，在本实施例中，所述的微扰片8为方形微扰片。
更优地，在本实施例中，所述的介质基板的相对介电常数为9.6，厚度为0.8mm。
更优地，在本实施例中，每个T型加载4~7的平行部分的电长度为0.14λ g ，λ g 为所述双模带通滤波器中心频率所对应的导波波长。
其中，T型的馈线结构能很好的实现与环形谐振器1之间的耦合。而通过采用T型加载4~7的环形谐振器1，可以有效降低该双模带通滤波器的工作频率，从而有效实现双模带通滤波器的小型化。
在仿真软件ADS里面建立上述的双模带通滤波器的模型，并对该结构进行仿真计算，得到的仿真结果如图2所示。从图上可以看出，该双模带通滤波器的中心频率位于1.87GHz处（若不采用T型加载4~7，该滤波器的工作频率在2.15 GHz处），3dB带宽范围为7.5%，具有较宽的通带带宽，通带外两个传输零点的位置分别位于1.66 GHz和2.21 GHz处，两个传输零点的衰减分别为-62dB和-58dB，有效保证了良好的带外抑制特性。由此可见，通过T型加载4~7，能有效降低滤波器的工作频率，从而实现滤波器的小型化设计，该滤波器的整体尺寸为14.93mm×14.93mm，结构非常紧凑。
本发明是通过实施例来描述的，但并不对本发明构成限制，参照本发明的描述，所公开的实施例的其他变化，如对于本领域的专业人士是容易想到的，这样的变化应该属于本发明权利要求限定的范围之内。

Claims (4)

1.一种结构紧凑的双模带通滤波器，包括介质基板、位于介质基板下表面的金属接地板和位于介质基板上表面的位于同一平面的滤波器结构；其特征在于：所述的滤波器结构包括环形谐振器（1）、T型输入馈线（2）、T型输出馈线（3）、四个T型加载（4~7）和微扰片（8）；
所述的T型输入馈线（2）和T型输出馈线（3）结构相同，均包括50Ω微带线和与所述50Ω微带线垂直连接的平行枝节；所述的微扰片（8）位于环形谐振器（1）内部的其中两个边形成的角处，所述的T型输入馈线（2）和T型输出馈线（3）位于环形谐振器（1）外部，各自的平行枝节分别与环形谐振器（1）的另外两个边平行设置；
所述的T型加载（4~7）位于环形谐振器（1）内部，均包括平行部分和与所述平行部分垂直连接的垂直部分，每个T型加载（4~7）的平行部分分别与环形谐振器（1）的其中一个边平行设置，每个T型加载（4~7）的垂直部分分别与环形谐振器（1）的其中一个边的中点位置连接。
2.根据权利要求1所述的一种结构紧凑的双模带通滤波器，其特征在于：所述的微扰片（8）为方形微扰片。
3.根据权利要求1所述的一种结构紧凑的双模带通滤波器，其特征在于：所述的介质基板的相对介电常数为9.6，厚度为0.8mm。
4.根据权利要求1所述的一种结构紧凑的双模带通滤波器，其特征在于：每个T型加载（4~7）的平行部分的电长度为0.14λ g ，λ g 为所述双模带通滤波器中心频率所对应的导波波长。
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