CN109755703B - 一种具有高选择性的差分双频带通滤波器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种具有高选择性的差分双频带通滤波器，解决了差分双频带通滤波器设计中带外选择性不佳的问题。本发明在介质基板上表面设有相互嵌合的第一和第二均匀阻抗谐振环，相互对称的输入和输出微带线，在下表面设有含中心加载枝节的阶梯阻抗缝隙线。本发明的输入输出微带线加载有L型开路枝节；缝隙线中心加载枝节通过双频带通谐振器中心的投影线且处于T型缝隙线中心；双频带通谐振器为折叠且相互嵌合的结构。本发明通过增加传输零点的方式，提高了频率选择性，有效提高了空间利用率和集成度，减小了设计复杂度，具有引入噪声小，抗干扰能力强，损耗小的优点，广泛应用于移动无线通信系统。

Description

一种具有高选择性的差分双频带通滤波器

技术领域

本发明属于微波和射频技术领域，更进一步涉及微波和射频领域中的差分双频带通滤波器，具体是一种具有高选择性的差分双频带通滤波器，应用于无线通信系统的射频前端。

背景技术

随着现代无线通信系统的快速发展，滤波器在无线通信领域得到越来越广泛的应用，在雷达系统等射频前端扮演着越来越重要的角色。拥有良好工作特性的滤波器可以滤除系统产生的噪声及来自其他信道信号的干扰，并且能够在保证整个无线通信系统稳定性的同时达到系统设计的性能指标。现如今，小型化、高性能已经成为滤波器的研究和发展趋势，差分结构的引入，不仅可以减小系统尺寸，提高集成度，还可以增强系统的抗干扰能力。与此同时，由于无线通信技术的蓬勃发展，频谱资源日益紧缺，传统的单频滤波器由于其结构单一，灵活性差，无法适应多元化的通信需求。因此，具有差分特性的双频/多频滤波器的研究与设计越来越多地应用于专用的、高精尖的无线通信领域中。

例如，Shi-Xuan Zhang等学者在其发表的论文“Multiband Balanced FiltersWith Controllable Bandwidths Based on Slotline Coupling Feed”(EEE MICROWAVEAND WIRELESS COMPONENTS LETTERS,VOL.27,NO.11,NOVEMBER 2017)中提出了一种基于折叠微带线谐振器的差分多频带通滤波器。该差分多频带通滤波器采用U型微带线与耦合缝隙线作为馈电结构，以差分输入信号的形式实现宽带共模信号抑制，同时通过采用数个相互嵌合的二分之一波长微带谐振器实现多频段内的滤波功能。但是，该设计仍存在的不足之处是，滤波器工作的第三个通带与第四个通带左右两侧无明显传输零点，频带选择性较差，并且工作损耗也较大，因而还有改进的空间。

又如，Xin Tong Zou等学者发表于Frequenz的期刊文献“Compact BalancedSingle-band and Dual-band BPFs With Controllable Bandwidth Using Folded S-Shaped Slotline Resonators(FSSRs)中设计了一种基于折叠S型缝隙线谐振器的差分双频带通滤波器。该差分带通滤波器采用U型微带线和耦合缝隙线作为馈电结构，能够实现共模信号的超宽带抑制和差模信号的双频滤波功能。但是，因为该滤波器的第一个滤波通带左侧无传输零点，因此具有选择性差，带外抑制度低的缺陷。

发明内容

本发明的目的在于针对上述现有技术的不足，提出一种集成度高，损耗小的具有高选择性的差分双频带通滤波器。

本发明是一种具有高选择性的差分双频带通滤波器，介质基板的下表面为金属接地板，刻蚀有缝隙线，介质基板上表面刻蚀有带通滤波器的谐振结构和馈电结构，谐振结构是均匀微带谐振器，位于介质基板上表面的居中位置，馈电结构是输入输出馈线，布局在介质基板上表面的边侧，与输入输出馈线耦合的缝隙线设在金属接地板的边侧，共同构成带通滤波器；其特征在于，所述均匀微带谐振器为双频带通谐振器，由两对关于介质基板的水平轴线BB'对称且相互嵌套的折叠均匀阻抗开口谐振环组成，位于内部的均匀阻抗谐振环的开口向内折叠，称为第一均匀阻抗谐振环，位于外部的均匀阻抗谐振环的开口向外折叠，称为第二均匀阻抗谐振环；所述缝隙线为含有中心加载枝节的阶梯阻抗缝隙线，阶梯阻抗缝隙线的中心加载枝节通过介质基板的垂直轴线AA’；所述输入输出馈线包括设置在介质基板水平轴线BB'下侧关于AA'对称的一对L型阶梯阻抗输入微带线，以及设置在介质基板水平轴线BB'上侧关于AA'对称的一对L型阶梯阻抗输出微带线，所述L型阶梯阻抗输入微带线和L型阶梯阻抗输出微带线在金属地板上的投影与阶梯阻抗缝隙线有交叉重叠点。

本发明是基于嵌套折叠均匀阻抗开口谐振环与阶梯阻抗缝隙线的差分双频带通滤波器，可应用于无线通信系统的射频前端。

本发明与现有技术相比具有以下优点：

第一，本发明采用的输入输出馈线为L型阶梯阻抗输入微带线与L型阶梯阻抗输出微带线，为了实现差分馈电端口的匹配，端口输入微带线和端口输入微带线均为50欧姆微带线。L型阶梯阻抗输入微带线和L型阶梯阻抗输出微带线与介质基板下表面的阶梯阻抗缝隙线交叉耦合，用于实现能量在微带线与缝隙线之间的传递。同时，由于L型阶梯阻抗输入微带线与L型阶梯阻抗输出微带线位置相邻，在传输信号时，可以产生源和负载之间的耦合效应，增加信号的传输路径，进而在差模通带右侧引入了一个新的传输零点，提高了差模信号的带外抑制能力与频率选择性。

第二，本发明采用相互嵌套的折叠均匀阻抗开口谐振环结构，该结构将一对向内折叠的开口谐振环嵌套在一对向外折叠的开口谐振环之中，减小了微带线谐振器的体积，降低了工程设计的复杂度，更利于滤波器设计的小型化与集成化。

第三，本发明采用的嵌套折叠微带谐振器中，第一对是向内折叠的开口谐振环，关于轴线BB'对称，产生第二个频段内的传输极点，第二对是向外折叠的开口谐振环，也关于轴线BB'对称，产生第一个频段内的传输极点，从而实现双频滤波功能；本发明采用微带线与缝隙线的交叉耦合结构，与嵌套折叠微带谐振器一起为差模信号提供了多条传输路径，针对现有设计中传输零点不足导致滤波器带外选择性较差的情况进行了改善，提高了本发明差分双频带通滤波器的带外抑制度和频率选择性。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为图1的侧视图；

图3为本发明介质基板上表面各结构的位置尺寸标注示意图；

图4为本发明介质基板下表面各结构的位置尺寸标注示意图；

图5为本发明的差模回波损耗和差模插入损耗的S参数仿真和实测图；

图6为本发明的共模回波损耗和共模插入损耗的S参数仿真和实测图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作详细描述。

实施例1

滤波器作为现代通信领域里必不可少的重要器件，对信号进行频率选择，在通信系统里通过或阻断、分开或合成某些频率的信号。采用差分结构的滤波器，能够在保证自身工作特性的前提下，排除外界噪声干扰，因此具有更优异的滤波性能。同时，引入差分结构的双频滤波器不但提高了通信效率，缓解信道拥堵的状况，而且有利于减小系统体积和降低系统设计的复杂度。随着近代通信技术的发展，差分双频/多频带通滤波器的研究和设计在不断的改进和发展，但是现有的差分双频/多频带通滤波器，仍存在频率选择性不佳，插入损耗过大的不足。为此，本发明通过创新，仿真和设计反复调整方案，给出一种具有高选择性的差分双频带通滤波器的技术方案，目前的微带带通滤波器的结构是介质基板的下表面为金属接地板，刻蚀有缝隙线；介质基板上表面刻蚀有带通滤波器的谐振结构和馈电结构；谐振结构是微带谐振器，位于介质基板上表面的居中位置；馈电结构是输入输出馈线，布局在介质基板上表面的边侧，与输入输出馈线耦合的缝隙线设在金属接地板的边侧。谐振结构，馈电结构、带有缝隙线的金属接地板和介质基板共同构成带通滤波器。本发明的微带谐振器为双频带通谐振器，参见图1，由两对关于介质基板1的水平轴线BB'对称且相互嵌套的折叠均匀阻抗开口谐振环组成，位于内部的均匀阻抗谐振环的开口向内折叠，称为第一均匀阻抗谐振环3，位于外部的均匀阻抗谐振环的开口向外折叠，称为第二均匀阻抗谐振环4，参见图1。本发明的缝隙线为含有中心加载枝节5-3的阶梯阻抗缝隙线5，阶梯阻抗缝隙线5的中心加载枝节5-3通过介质基板1的垂直轴线AA'，参见图1。介质基板1与其上表面的微带线和其下表面的阶梯阻抗缝隙线5组成的整体结构关于介质基板垂直轴线AA'和介质基板水平轴线BB'对称，参见图1。本发明中，输入输出馈线包括设置在介质基板水平轴线BB'下侧关于介质基板垂直轴线AA'对称的一对L型阶梯阻抗输入微带线6，以及设置在介质基板1水平轴线BB'上侧关于介质基板垂直轴线AA'对称的一对L型阶梯阻抗输出微带线7；本发明中的L型阶梯阻抗输入微带线6和L型阶梯阻抗输出微带线7在金属接地板2上的投影与阶梯阻抗缝隙线5有交叉重叠点，交叉重叠点即产生耦合效应的位置，参见图1和图2。

换种说法，本发明包括有介质基板1、微带谐振器、输入输出馈线、阶梯阻抗缝隙线5和位于介质基板1下表面的金属接地板2。其中，输入输出馈线也就是L型阶梯阻抗输入微带线6和L型阶梯阻抗输出微带线7的总称，微带谐振器也就是第一均匀阻抗谐振环3和第二均匀阻抗谐振环4的总称。本发明中，微带谐振器位于介质基板1上表面的中心，输入输出馈线位于介质基板1上表面的边侧，便于信号的输入输出，一对阶梯阻抗缝隙线5位于金属接地板2的水平轴线BB'两侧，且相互对称。参见图1，本发明的微带谐振器由两对关于介质基板水平轴线BB'对称且相互嵌套的折叠均匀阻抗开口谐振环组成，位于内部的第一均匀阻抗谐振环3开口向内折叠，位于外部的第二均匀阻抗谐振环4开口向外折叠，用以实现双频特性。本发明中的介质基板1与上、下表面的微带线和缝隙线组成的整体结构关于介质基板垂直轴线AA'和介质基板水平轴线BB'对称，介质基板垂直轴线AA'和介质基板水平轴线BB'互相垂直。本发明中的输入输出馈线包括设置在介质基板水平轴线BB'下侧关于轴线AA'对称的一对L型阶梯阻抗输入微带线6，以及设置在介质基板水平轴线BB'上侧关于AA'对称的一对L型阶梯阻抗输出微带线7；本发明中L型阶梯阻抗输入微带线6和L型阶梯阻抗输出微带线7在金属接地板2上的投影与阶梯阻抗缝隙线5交叉重叠。

本发明采用的输入输出馈线为L型阶梯阻抗输入微带线6与L型阶梯阻抗输出微带线7，为了实现差分馈电端口的匹配，两个端口输入微带线6-1和两个端口输入微带线7-1均为50欧姆微带线。L型阶梯阻抗输入微带线6和L型阶梯阻抗输出微带线7与介质基板1下表面的阶梯阻抗缝隙线5交叉耦合，用于实现能量在微带线与缝隙线之间的传递。同时，由于L型阶梯阻抗输入微带线6与L型阶梯阻抗输出微带线7位置相邻，在传输信号时，可以产生源和负载之间的耦合效应，增加信号的传输路径，进而在差模通带旁引入了一个新的传输零点，提高了差模信号的带外抑制能力与频率选择性。

滤波器作为通信系统中被广泛使用的无源器件，其性能的好坏直接影响到整个系统的优劣。针对现有的带通滤波器带外抑制能力较差，结构复杂和抗干扰能力较差的不足，本发明提出了一种具有高选择性的差分双频带通滤波器。本发明采用的嵌合折叠均匀开口谐振环的结构，具有小尺寸，重量轻的优势；采用的微带线与缝隙线耦合的结构，具有低损耗，高选择性的特点；采用的双频开口谐振环的结构，实现了双频滤波的效果，有效提高了频谱利用率。

实施例2

具有高选择性的差分双频带通滤波器的总体构成同实施例1，本发明的双频带通谐振器由第一均匀阻抗谐振环3和第二均匀阻抗谐振环4组成。本发明中的第二均匀阻抗谐振环4关于介质基板水平轴线BB'对称，产生第一个频段内的传输极点，形成差分双频带通滤波器1.5GHz-1.8GHz范围内的低频通带。本发明中的第一均匀阻抗谐振环3关于介质基板水平轴线BB'对称，产生第二个频段内的传输极点，形成差分双频带通滤波器2.3GHz-2.6GHz范围内的高频通带。本发明中的第一均匀阻抗谐振环3和第二均匀阻抗谐振环4均采用折叠结构，位于内部的第一均匀阻抗谐振环3开口向内折叠，具体是，谐振环走线对称于AA'轴线，从中心出发，向外延伸，经第一次折叠，向上或向下延伸，经第二次折叠，向内延伸，经第三次折叠，向BB'中心延伸，形成第一均匀阻抗谐振环3。位于外部的第二均匀阻抗谐振环4开口向外折叠，具体是，谐振环走线对称于AA'轴线，从中心出发，向外延伸，经第一次折叠，向下或向上延伸，经第二次折叠，向外延伸，经第三次折叠，向远离BB'中心处延伸，形成第二均匀阻抗谐振环4。本发明的第一均匀阻抗谐振环3和第二均匀阻抗谐振环4极大程度上节省了带通滤波器的空间，便于集成化和小型化。本发明中的第一均匀阻抗谐振环3和第二均匀阻抗谐振环4之间的位置相互嵌合，两个谐振环之间产生混合耦合效应，进而形成了两个具有高选择性的滤波通带。

实施例3

具有高选择性的差分双频带通滤波器的总体构成同实施例1-2，本发明中L型阶梯阻抗输入微带线6由端口输入微带线6-1和L型开路枝节6-2连接组成，其中L型开路枝节6-2的长度为四分之一波长，其宽度大于端口输入微带线6-1的宽度；本发明中的L型阶梯阻抗输出微带线7由端口输出微带线7-1和L型开路枝节7-2连接组成，且L型开路枝节7-2的长度为四分之一波长，其宽度大于端口输出微带线7-1的宽度。本发明中端口输入微带线6-1、端口输出微带线7-1和L型开路枝节7-2组成的整体结构，关于介质基板垂直轴线AA'和关于介质基板水平轴线BB'对称，其中与介质基板1侧边相接的端口输入微带线6-1和端口输出微带线7-1均为50欧姆微带线。

本发明采用的输入输出馈线采用了阶梯阻抗的形式，通过引入L型开路枝节6-2，7-2的结构，减小了输入输出微带线的长度，便于滤波器设计的小型化。两个开路枝节位置相邻，产生源和负载的能量耦合，提高了滤波器的频率选择特性和抗干扰能力。

实施例4

具有高选择性的差分双频带通滤波器的总体构成同实施例1-3，本发明的阶梯阻抗缝隙线5由三部分依次连接组成，其中，位于L型阶梯阻抗输入微带线6和L型阶梯阻抗输出微带线7投影外侧的缝隙线称为第一阶梯阻抗缝隙线5-1，呈L型，位于L型阶梯阻抗输入微带线6和L型阶梯阻抗输出微带线7投影内侧的缝隙线称为第二阶梯阻抗缝隙线5-2，呈T型缝隙状，第三部分为中心加载枝节5-3，设置于金属接地板2中央；本发明中的中心加载枝节5-3位于第一均匀阻抗谐振环3和第二均匀阻抗谐振环4下方，其中，中心加载枝节5-3的内端与第一均匀阻抗谐振环3在金属接地板2上投影的内侧重合，中心加载枝节5-3的外端与第二均匀阻抗谐振环4在金属接地板2上投影的外侧重合。本发明中的中心加载枝节5-3的两侧与第一均匀阻抗谐振环3向内折叠部分在金属接地板2上的投影平行且不相接。本发明采用微带线与缝隙线的交叉耦合结构，与嵌套折叠微带谐振器一起为差模信号提供了多条传输路径，针对现有设计中传输零点不足导致滤波器带外选择性较差的情况进行了改善，提高了本发明差分双频带通滤波器的带外抑制度和频率选择性。

实施例5

具有高选择性的差分双频带通滤波器的总体构成同实施例1-4，本发明的阶梯阻抗缝隙线5中的第一阶梯阻抗缝隙线5-1线宽为2mm，第二阶梯阻抗缝隙线5-2线宽为0.2mm，中心加载枝节5-3线宽为2mm。本发明采用的缝隙线结构可以与介质基板1表面的微带线发生耦合作用，采用阶梯阻抗的形式，能够减小滤波器的体积，提高集成度，同时能够有效降低能量输送过程中的损耗。

下面给出一个更加详细的例子，对本发明的整体结构进一步详细说明

实施例6

具有高选择性的差分双频带通滤波器的总体构成同实施例1-5，参照附图1和3。本发明包括介质基板1，金属接地板2，第一均匀阻抗谐振环3，第二均匀阻抗谐振环4，阶梯阻抗缝隙线5，L型阶梯阻抗输入微带线6与L型阶梯阻抗输出微带线7。本发明中介质基板1的介电常数为2.2，厚度为0.8mm。

本例中，位于介质基板1上表面的第一均匀阻抗谐振环3的长为L_r1＝50.1mm，向内折叠开口宽度g_r1＝2.7mm；位于介质基板1上表面的第二均匀阻抗谐振环4的长为L_r2＝49.82mm，向外折叠开口处的宽度g_r2＝3.2mm。为了得到紧凑的结构，本发明中，第一均匀阻抗谐振环3与第二均匀阻抗谐振环4的位置关系为相互嵌合，其间距关系着能量的耦合程度，从而影响整个带通滤波器的工作特性，如附图3所示，g₁＝1.5mm，g₂＝0.2mm g₃＝0.15mm,g₄＝0.15mm。本发明中的L型阶梯阻抗输入微带线6与L型阶梯阻抗输出微带线7，分别位于介质基板1上表面的下侧与上侧；其中，端口输入微带线6-1与端口输出微带线7-1的长度与宽度相等，即L_i2＝L_o2＝7.8mm，W_i2＝W_o2＝2.4mm。本发明中的L型阶梯阻抗输入微带线6与L型阶梯阻抗输出微带线7均包含长为L₁＝19mm,宽为W₁＝3mm的L型开路枝节6-2，7-2，并且L型阶梯阻抗输入微带线6与L型阶梯阻抗输出微带线7的间距为g_m＝2.6mm，滤波器工作时，输入微带线与输出微带线之间相互耦合，增加信号传输的路径，提高频率选择性。

参照附图1和附图4，对本发明的阶梯阻抗缝隙线5结构作进一步详细的说明。

本例中的阶梯阻抗缝隙线5刻蚀于介质基板1下表面的金属接地板2上，由宽度不同的缝隙组成，与介质基板1上表面的微带线共同组成微带-缝隙耦合结构。其中，第一阶梯阻抗缝隙线5-1为长为L_s1＝12mm，宽为W_s1＝2mm的L型缝隙，刻蚀于金属接地板的外侧，与输入输出馈线传递能量；第二阶梯阻抗缝隙线5-2与第一阶梯阻抗缝隙线5-1相连，呈T型缝隙状，T型水平部分的长度为L_s2＝24mm，T型竖直部分长度为L_s3＝4mm，第二阶梯阻抗缝隙线5-2采用的宽度均为W_s2＝0.2mm；本发明中的中心加载枝节5-3与第二阶梯阻抗缝隙线5-2相连，长度为L_s4＝8mm，宽度为W_s4＝2mm，金属接地板2上下两侧的中心加载枝节5-3之间的距离是g_s＝2.2mm。

下面结合滤波器的设计原理和工作对本发明进行说明

实施例7

具有高选择性的差分双频带通滤波器的总体构成同实施例1-6，差分信号经由端口输入微带线6-1输入，在L型开路枝节6-2的下端与金属接地板2上的第一阶梯阻抗缝隙线5-1发生耦合效应，将能量传递至第一阶梯阻抗缝隙线5-1，再传递至第二阶梯阻抗缝隙线5-2的水平部分，其中，差分信号中的差模信号继续向第二阶梯阻抗缝隙线5-2的垂直部分以及中心加载枝节5-3继续传递，而差分信号中的共模信号由于无法激励第二阶梯阻抗缝隙线5-2垂直部分的电场，所以受到了抑制。差模信号在中心加载枝节5-3处向上耦合至位于介质基板1上表面表面的微带谐振器，在第一均匀阻抗谐振环3和第二均匀阻抗谐振环4处产生差模传输极点，从而实现双频滤波功能。最后，差模信号又经由谐振器传递至阶梯阻抗缝隙线5，再经由L型阶梯阻抗输出微带线7从端口输出。本发明差分双频带通滤波器具有高选择性的原因是，其工作频带附近具有五个传输零点。其中，L型阶梯阻抗输入微带线6与L型阶梯阻抗输出微带线7之间的源与负载耦合效应产生低频处的第一个传输零点，缝隙线与微带线之间的交叉耦合结构在第一个差模通带的低频处产生第二个传输零点，相互嵌合的第一均匀阻抗谐振环3和第二均匀阻抗谐振环4之间发生混合耦合效应，在第二个差模通带的左侧和右侧各产生一个传输零点。

下面结合仿真与实测实验对本发明的效果作进一步描述

实施例8

具有高选择性的差分双频带通滤波器的总体构成同实施例1-7，

仿真与实测的条件和内容：

本发明的仿真工具是电磁仿真软件HFSS_15.0，在1.0-3.5GHz范围内，对本发明双频滤波器的频率响应进行仿真，得到回波损耗S11和插入损耗S21的仿真曲线图，差模仿真结果见附图5，共模仿真结果见附图6。

本发明的实测实验是使用矢量网络分析仪N5230A，对一种具有高选择性的差分双频带通滤波器进行了两个测量实验。

实验1测试了本发明差分双频带通滤波器的差模回波损耗

和差模插入损耗

实验结果见附图5。

实验2测试了本发明差分双频带通滤波器的共模回波损耗

和共模插入损耗实验结果见附图6。

仿真与实测结果分析：

附图5为一种具有高选择性的差分双频带通滤波器的差模回波损耗和差模插入损耗

的S参数仿真与实测图，附图5中的横坐标为频率，单位为GHz，纵坐标为差模回波损耗与差模插入损耗，单位为dB。附图5中的虚线表示仿真结果曲线，实线表示实测结果曲线。从附图5和附图1可以看出，由本发明的第二均匀阻抗谐振环4产生的第一个差模通带的中心频率为1.58GHz，相对带宽为6.1％，最小差模插入损耗

为1.55dB，最大差模回波损耗

为15.1dB。该差模通带左侧存在两个传输零点TZ₁和TZ₂，分别位于0.83GHz与1.51GHz处，右侧存在一个传输零点TZ₃，位于1.79GHz处。由本发明的第一均匀阻抗谐振环3产生的第二个差模通带的中心频率为2.44GHz，相对带宽为5.4％，该通带中最小差模插入损耗为1.45dB，最大差模回波损耗

为25.7dB。第二个差模通带的左侧传输零点与第一个差模通带右侧的传输零点重合，位于TZ₃处，第二个差模通带的右侧有两个传输零点TZ₄和TZ₅，分别位于2.62GHz与3.04GHz处，该五个传输零点的存在显著提高了带外选择性。

仿真与实测结果分析：

附图6为一种具有高选择性的差分双频带通滤波器的共模回波损耗

和共模插入损耗

的S参数实测图，附图6中的横坐标为频率，单位为GHz，纵坐标为共模回波损耗

与共模插入损耗

单位为dB。附图6中的虚线表示仿真结果曲线，实线表示实测结果曲线。从附图6可以看出，本发明的共模回波损耗

在工作频段范围内小于等于2.15dB，共模插入损耗大于等于17.97dB，可见，本发明的差分双频带通滤波器实现了具有良好的共模抑制能力，具有选择性高，引入噪声小，抗干扰能力强，工作损耗小的特点。

简而言之，本发明提出了一种具有高选择性的差分双频带通滤波器，旨在提高双频差分带通滤波器的带外选择性，解决双频差分带通滤波器设计中带外选择性不佳的问题。发明包括介质基板，设置于介质基板上表面的第一均匀阻抗谐振环、第二均匀阻抗谐振环、L型阶梯阻抗输入微带线和L型阶梯阻抗输出微带线，设置于介质基板下表面的金属接地板、阶梯阻抗缝隙线。本发明的输入输出微带线加载有L型开路枝节；缝隙线的中心加载枝节通过双频带通谐振器中心的投影线且处于T型缝隙线中心；双频带通谐振器采用折叠嵌合结构；本发明增加了传输零点，提高频率选择性。能够有效地提高空间利用率和集成度，减小设计复杂度。具有高选择性，引入噪声小，抗干扰能力强，工作损耗小的特点，可广泛应用于移动无线通信系统。

Claims (4)

1.一种具有高选择性的差分双频带通滤波器，介质基板的下表面为金属接地板，刻蚀有缝隙线，介质基板的上表面刻蚀有带通滤波器的谐振结构和馈电结构，谐振结构是微带谐振器，位于介质基板上表面的居中位置，馈电结构是输入输出馈线，布局在介质基板上表面的边侧，与输入输出馈线耦合的缝隙线设在金属接地板的边侧，共同构成带通滤波器；其特征在于，所述微带谐振器为双频带通谐振器，由两对关于介质基板(1)的水平轴线BB'对称且相互嵌套的折叠均匀阻抗开口谐振环组成，位于内部的均匀阻抗谐振环的开口向内折叠，称为第一均匀阻抗谐振环(3)，位于外部的均匀阻抗谐振环的开口向外折叠，称为第二均匀阻抗谐振环(4)；所述缝隙线为含有中心加载枝节(5-3)的阶梯阻抗缝隙线(5)，所述阶梯阻抗缝隙线(5)的中心加载枝节(5-3)通过介质基板(1)的垂直轴线AA'；所述输入输出馈线包括设置在介质基板水平轴线BB'下侧关于AA'对称的一对L型阶梯阻抗输入微带线(6)，以及设置在介质基板水平轴线BB'上侧关于AA'对称的一对L型阶梯阻抗输出微带线(7)，所述L型阶梯阻抗输入微带线(6)由端口输入微带线(6-1)和L型开路枝节(6-2)连接组成，所述L型开路枝节(6-2)的长度为四分之一波长，其宽度大于端口输入微带线(6-1)的宽度；所述L型阶梯阻抗输出微带线(7)由端口输出微带线(7-1)和L型开路枝节(7-2)连接组成，所述L型开路枝节(7-2)的长度为四分之一波长，其宽度大于端口输出微带线(7-1)的宽度；所述端口输入微带线(6-1)、端口输出微带线(7-1)和L型开路枝节(6-2)(7-2)组成的整体结构，关于介质基板垂直轴线AA'和介质基板水平轴线BB'对称，其中，与介质基板(1)侧边相接的端口输入微带线(6-1)和端口输出微带线(7-1)均为50欧姆微带线；所述L型阶梯阻抗输入微带线(6)和L型阶梯阻抗输出微带线(7)在金属接地板(2)上的投影与阶梯阻抗缝隙线(5)有交叉重叠点。

2.根据权利要求1所述的一种具有高选择性的差分双频带通滤波器，其特征在于，所述第一均匀阻抗谐振环(3)关于介质基板水平轴线BB'对称，形成差分双频带通滤波器的高频通带；所述第二均匀阻抗谐振环(4)关于介质基板(1)水平轴线BB'对称，形成差分双频带通滤波器的低频通带。

3.根据权利要求1所述的一种具有高选择性的差分双频带通滤波器，其特征在于，所述阶梯阻抗缝隙线(5)由三部分依次连接组成，其中，位于L型阶梯阻抗输入微带线(6)和L型阶梯阻抗输出微带线(7)投影外侧的缝隙线称为第一阶梯阻抗缝隙线(5-1)，呈L型；位于L型阶梯阻抗输入微带线(6)和L型阶梯阻抗输出微带线(7)投影内侧的缝隙线称为第二阶梯阻抗缝隙线(5-2)，呈T型缝隙状；第三部分为中心加载枝节(5-3)，设置于金属接地板(2)中央；所述中心加载枝节(5-3)位于第一均匀阻抗谐振环(3)和第二均匀阻抗谐振环(4)下方，其中，中心加载枝节(5-3)的内端与第一均匀阻抗谐振环(3)在金属接地板(2)上投影的内侧重合；中心加载枝节(5-3)的外端与第二均匀阻抗谐振环(4)在金属接地板(2)上投影的外侧重合；所述中心加载枝节(5-3)的两侧与第一均匀阻抗谐振环(3)向内折叠部分在金属接地板(2)上的投影平行且不相接。

4.根据权利要求3所述的一种具有高选择性的差分双频带通滤波器，其特征在于，阶梯阻抗缝隙线(5)中的第一阶梯阻抗缝隙线(5-1)线宽为2mm，第二阶梯阻抗缝隙线(5-2)线宽为0.2mm，中心加载枝节(5-3)线宽为2mm。

Images