CN111193085B - 双通带巴伦滤波器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种双通带巴伦滤波器，包括六个谐振腔，分别记为第一至第六谐振腔。第四谐振腔分别通过窗口与第一、三至六谐振腔连通，同时第一谐振腔通过窗口与第二谐振腔连通；第四至六谐振腔分别在其下表面向上开设开口朝下的盲孔，用于频率调谐；第一、五、六谐振腔分别在其上表面向下开设开口朝上的盲孔，用于端口信号的馈入。相连通的谐振腔接触面上的非窗口区域均涂覆金属漆。本发明通过高介电常数陶瓷谐振腔实现了双通带巴伦滤波器的小型化、一体化设计，易于加工成型、电镀及后期调试。且通过在通带中引入零点的方式，将通带分为两部分，使滤波器能工作于通信系统的两个频段，在滤除其他干扰信号的同时能够兼容所需传输的通信频段的信号。
Description
技术领域
本发明属于移动通讯技术领域，具体涉及滤波器领域，特别涉及一种双通带巴伦滤波器。
背景技术
微波滤波器是一种二端口网络器件，它通过在通带内传输一定频段的信号而在阻带内抑制某些频段的信号来实现微波系统内的频率响应。如今随着通信系统的不断增多，频率资源日趋紧张，如何合理的利用现有的频谱资源、在利用更高频段的同时如何兼容现阶段的频段是无线通信行业发展的一个关键问题。
双通带滤波器的研究正是在此背景下应运而生的，它能够工作于通信系统的两个频段，在滤除其他干扰信号的同时能够兼容所需传输的通信频段的信号。随着通信技术的日趋成熟和滤波器集成度的提高，双通带滤波器在利用频谱资源和兼容频段方面的优点，使其成为近些年的研究热点。最近几年由于通信行业的高速发展，尤其是双频天线以及双频噪声放大器的研制成功，使得各国学者大力研究双通带滤波器，这也加快了其市场化的进程。国内对双通带滤波器的研究目前还处于起步阶段，近几年我国学者才对双通带滤波器的研究慢慢重视起来。在双通带滤波器的应用方面，我国同欧美等发达国家还有不小的差距，仍处在发展的上升阶段。
论文“基于基片集成波导的微波双通带滤波器设计”中提出了一种基于SIW结构的小型化微波毫米波双通带滤波器的设计方法。通过对两排金属化通孔之间的间距、环形槽长边、环形微带线长边以及矩形微带线长边的调节，可以分别实现双通带滤波器第一通带上下边频与第二通带上下边频的调节。但是这种结构在阻带滚降和单元结构尺寸方面还存在不足，导致通带特性和电路尺寸不理想。
论文“Compact ultra-wide stopband lowpass filter using transformedstepped impedance hairpin resonator”中提出了一种采用经过变换的阶跃阻抗谐振器的超小型滤波器，实现了滤波器设计的小型化。但该结构滤波器-20dB抑制带宽较窄，带外抑制效果不佳。
总之，现有的技术问题是：双通带巴伦滤波器带外抑制性能需要进一步提高，体积急需进一步减小，且需要确保良好的带内传输性能。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于陶瓷介质波导谐振腔的双通带巴伦滤波器。
实现本发明目的的技术解决方案为：一种双通带巴伦滤波器，所述滤波器包括第一谐振腔、第二谐振腔、第三谐振腔、第四谐振腔、第五谐振腔、第六谐振腔；
所述第四谐振腔分别通过第一窗口、第二窗口、第三窗口、第四窗口与第一谐振腔、第三谐振腔、第五谐振腔、第六谐振腔连通，同时所述第一谐振腔通过第五窗口与第二谐振腔连通；所述窗口均用于实现相邻两谐振腔之间腔间耦合；所述谐振腔和窗口均采用陶瓷材料；
所述第四谐振腔、第五谐振腔、第六谐振腔分别在其下表面向上开设开口朝下的第一盲孔、第二盲孔、第三盲孔，所述第一盲孔至第三盲孔均用于频率调谐；所述第一谐振腔、第五谐振腔、第六谐振腔分别在其上表面向下开设开口朝上的第四盲孔、第五盲孔、第六盲孔，所述第四盲孔至第六盲孔均用于端口信号的馈入；
所述第一谐振腔和第二谐振腔接触面上的非窗口区域、第一谐振腔和第四谐振腔接触面上的非窗口区域、第四谐振腔和第三谐振腔接触面上的非窗口区域、第四谐振腔和第五谐振腔接触面上的非窗口区域以及第四谐振腔和第六谐振腔接触面上的非窗口区域均涂覆有金属漆。
进一步地，所述第一窗口位于第四谐振腔的第一侧面，第二窗口位于第四谐振腔的第二侧面，第三窗口和第四窗口均位于第四谐振腔的第三侧面，且第五谐振腔、第六谐振腔相接触，该接触面上涂覆有金属漆。
进一步地，所述第一窗口、第三窗口、第四窗口和第五窗口分别位于第一谐振腔和第四谐振腔接触面的中心、第四谐振腔和第五谐振腔接触面的中心、第四谐振腔和第六谐振腔接触面的中心以及第一谐振腔和第二谐振腔接触面的中心；所述第二窗口的位置偏移第四谐振腔和第三谐振腔接触面的中心位置。
进一步地，所述盲孔均位于谐振腔表面的中心。
进一步地，所述第一盲孔、第二盲孔、第三盲孔的横截面均为圆形且直径相同；所述第四盲孔、第五盲孔、第六盲孔的横截面均为圆形且直径相同。
进一步地，所述第一盲孔、第二盲孔、第三盲孔的深度可调，用于改变相对应谐振腔的谐振频率；所述第四盲孔、第五盲孔、第六盲孔的深度可调，用于改变相应端口馈入能量的强度；所述窗口的长度可调，用于改变两个相邻谐振腔之间的耦合强度。
进一步地，所述谐振腔和窗口均为矩形结构。
进一步地，所述谐振腔外表面上除了分别以第四盲孔、第五盲孔、第六盲孔为中心的第一圆形区域、第二圆形区域和第三圆形区域，其余区域均覆盖有导电镀层；所述第一圆形区域、第二圆形区域和第三圆形区域用于外接SMA接头；
所述盲孔的内壁均覆盖有导电镀层。
进一步地，所述金属漆、导电镀层均为银。
进一步地，所述陶瓷材料的介电常数为20.5。
本发明与现有技术相比，其显著优点为：1)采用高介电常数的陶瓷材料构建谐振腔，不仅实现了波导滤波器的频带响应，而且具有稳定的微波性能、较高的品质因数、较低的插入损耗以及趋近于零的谐振频率温度系数；此外，与现有的空气波导滤波器相比，物理体积可以缩小一半以上；2)通过改变波导谐振腔上盲孔的深度，达到灵活改变谐振腔频率的目的，便于后期的整体加工和调试；3)第二谐振腔和第三谐振腔这两个谐振腔作为非谐振节点，可以形成零腔结构，达到在通带中引入零点的目的，从而将通带分割成两部分，使滤波器能够工作于通信系统的两个频段，在滤除其他干扰信号的同时能够兼容所需传输的通信频段的信号。
附图说明
图1为一个实施例中双通带巴伦滤波器的立体结构示意图。
图2为一个实施例中双通带巴伦滤波器的俯视图。
图3为一个实施例中双通带巴伦滤波器的仰视图。
图4为一个实施例中双通带巴伦滤波器的参数图。
图5为一个实施例中双通带巴伦滤波器的仿真响应图。
具体实施方式
为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。
在一个实施例中，结合图1至图3，提供了一种双通带巴伦滤波器，滤波器包括第一谐振腔101、第二谐振腔102、第三谐振腔103、第四谐振腔104、第五谐振腔105、第六谐振腔106；
第四谐振腔104分别通过第一窗口201、第二窗口202、第三窗口203、第四窗口204与第一谐振腔101、第三谐振腔103、第五谐振腔105、第六谐振腔106连通，同时第一谐振腔101通过第五窗口205与第二谐振腔102连通；窗口均用于实现相邻两谐振腔之间腔间耦合；谐振腔和窗口均采用陶瓷材料；
第四谐振腔104、第五谐振腔105、第六谐振腔106分别在其下表面向上开设开口朝下的第一盲孔401、第二盲孔402、第三盲孔403，第一盲孔401至第三盲孔403均用于频率调谐；第一谐振腔101、第五谐振腔105、第六谐振腔106分别在其上表面向下开设开口朝上的第四盲孔301、第五盲孔303、第六盲孔305，第四盲孔301至第六盲孔305均用于端口信号的馈入；
第一谐振腔101和第二谐振腔102接触面上的非窗口区域、第一谐振腔101和第四谐振腔104接触面上的非窗口区域、第四谐振腔104和第三谐振腔103接触面上的非窗口区域、第四谐振腔104和第五谐振腔105接触面上的非窗口区域以及第四谐振腔104和第六谐振腔106接触面上的非窗口区域均涂覆有金属漆。
进一步地，在其中一个实施例中，上述第一窗口201位于第四谐振腔104的第一侧面，第二窗口202位于第四谐振腔104的第二侧面，第三窗口203和第四窗口204均位于第四谐振腔104的第三侧面，且第五谐振腔105、第六谐振腔106相接触，该接触面上涂覆有金属漆。
进一步地，在其中一个实施例中，上述第一窗口201、第三窗口203、第四窗口204和第五窗口205分别位于第一谐振腔101和第四谐振腔104接触面的中心、第四谐振腔104和第五谐振腔105接触面的中心、第四谐振腔104和第六谐振腔106接触面的中心以及第一谐振腔101和第二谐振腔102接触面的中心，以使窗口两侧的金属漆面积相同；第二窗口202的位置偏移第四谐振腔104和第三谐振腔103接触面的中心位置，以使窗口一侧的金属漆面积大于另一侧的金属漆面积。
进一步地，在其中一个实施例中，上述盲孔均位于谐振腔表面的中心。
进一步地，在其中一个实施例中，上述第一盲孔401、第二盲孔402、第三盲孔403的横截面均为圆形且直径相同；第四盲孔301、第五盲孔303、第六盲孔305的横截面均为圆形且直径相同。
进一步地，在其中一个实施例中，上述第一盲孔401、第二盲孔402、第三盲孔403的深度可调，用于改变相对应谐振腔的谐振频率；第四盲孔301、第五盲孔303、第六盲孔305的深度可调，用于改变相应端口馈入能量的强度；窗口的长度可调，用于改变两个相邻谐振腔之间的耦合强度。
进一步地，在其中一个实施例中，上述谐振腔和窗口均为矩形结构。
进一步地，在其中一个实施例中，上述谐振腔外表面上除了分别以第四盲孔301、第五盲孔303、第六盲孔305为中心的第一圆形区域302、第二圆形区域304和第三圆形区域306，其余区域均覆盖有导电镀层；第一圆形区域302、第二圆形区域304和第三圆形区域306用于外接SMA接头；
上述盲孔的内壁均覆盖有导电镀层。
示例性优选地，在其中一个实施例中，上述金属漆、导电镀层均为银。
示例性优选地，在其中一个实施例中，上述陶瓷材料的介电常数为20.5。
作为一种具体示例，对本发明的双通带巴伦滤波器进行验证，结合图4，设计的滤波器的相关尺寸包括：第一至第六谐振腔的宽分别为W1＝10mm，W2＝10mm，W3＝10mm，W4＝20mm，W5＝10mm，W6＝10mm，第一至第五或六谐振腔的长分别为L1＝10mm，L2＝10.5mm，L3＝10.8mm，L4＝10mm，L5＝10mm，第一至第五窗口的窗口大小分别为J2＝4mm，J3＝3.3mm，J4＝4.2mm，J5＝4.1mm，J1＝3.6mm。第一盲孔、第二盲孔、第三盲孔的半径均为1mm，第四盲孔、第五盲孔、第六盲孔的半径为1.05mm。利用HFSS软件对双通带巴伦滤波器的仿真响应曲线图如图5所示，由图可知，第一通带的频率范围为4.23GHz-4.39GHz，频带宽度为160MHz，回波损耗小于-15dB。第二通带响应频率为4.51GHz-4.66GHz，频带宽度为150MHz，回波损耗小于-15dB。
综上，本发明通过高介电常数陶瓷谐振腔实现了双通带巴伦滤波器的小型化、一体化设计，易于加工成型、电镀及后期调试。此外，通过在通带中引入零点的方式，将通带分割为两部分，使滤波器能够工作于通信系统的两个频段，在滤除其他干扰信号的同时能够兼容所需传输的通信频段的信号。
Claims (7)
1.一种双通带巴伦滤波器，其特征在于，所述滤波器包括第一谐振腔(101)、第二谐振腔(102)、第三谐振腔(103)、第四谐振腔(104)、第五谐振腔(105)、第六谐振腔(106)；
所述第四谐振腔(104)分别通过第一窗口(201)、第二窗口(202)、第三窗口(203)、第四窗口(204)与第一谐振腔(101)、第三谐振腔(103)、第五谐振腔(105)、第六谐振腔(106)连通，同时所述第一谐振腔(101)通过第五窗口(205)与第二谐振腔(102)连通；所述窗口均用于实现相邻两谐振腔之间腔间耦合；所述谐振腔和窗口均采用陶瓷材料；
所述第四谐振腔(104)、第五谐振腔(105)、第六谐振腔(106)分别在其下表面向上开设开口朝下的第一盲孔(401)、第二盲孔(402)、第三盲孔(403)，所述第一盲孔(401)至第三盲孔(403)均用于频率调谐；所述第一谐振腔(101)、第五谐振腔(105)、第六谐振腔(106)分别在其上表面向下开设开口朝上的第四盲孔(301)、第五盲孔(303)、第六盲孔(305)，所述第四盲孔(301)至第六盲孔(305)均用于端口信号的馈入；
所述第一谐振腔(101)和第二谐振腔(102)接触面上的非窗口区域、第一谐振腔(101)和第四谐振腔(104)接触面上的非窗口区域、第四谐振腔(104)和第三谐振腔(103)接触面上的非窗口区域、第四谐振腔(104)和第五谐振腔(105)接触面上的非窗口区域以及第四谐振腔(104)和第六谐振腔(106)接触面上的非窗口区域均涂覆有金属漆；
所述第一窗口(201)位于第四谐振腔(104)的第一侧面，第二窗口(202)位于第四谐振腔(104)的第二侧面，第三窗口(203)和第四窗口(204)均位于第四谐振腔(104)的第三侧面，且第五谐振腔(105)、第六谐振腔(106)相接触，该接触面上涂覆有金属漆；
所述谐振腔外表面上除了分别以第四盲孔(301)、第五盲孔(303)、第六盲孔(305)为中心的第一圆形区域(302)、第二圆形区域(304)和第三圆形区域(306)，其余区域均覆盖有导电镀层；所述第一圆形区域(302)、第二圆形区域(304)和第三圆形区域(306)用于外接SMA接头；
所述盲孔的内壁均覆盖有导电镀层；
所述陶瓷材料的介电常数为20.5。
2.根据权利要求1所述的双通带巴伦滤波器，其特征在于，所述第一窗口(201)、第三窗口(203)、第四窗口(204)和第五窗口(205)分别位于第一谐振腔(101)和第四谐振腔(104)接触面的中心、第四谐振腔(104)和第五谐振腔(105)接触面的中心、第四谐振腔(104)和第六谐振腔(106)接触面的中心以及第一谐振腔(101)和第二谐振腔(102)接触面的中心；所述第二窗口(202)的位置偏移第四谐振腔(104)和第三谐振腔(103)接触面的中心位置。
3.根据权利要求1所述的双通带巴伦滤波器，其特征在于，所述盲孔均位于谐振腔表面的中心。
4.根据权利要求1或3所述的双通带巴伦滤波器，其特征在于，所述第一盲孔(401)、第二盲孔(402)、第三盲孔(403)的横截面均为圆形且直径相同；所述第四盲孔(301)、第五盲孔(303)、第六盲孔(305)的横截面均为圆形且直径相同。
5.根据权利要求4所述的双通带巴伦滤波器，其特征在于，所述第一盲孔(401)、第二盲孔(402)、第三盲孔(403)的深度可调，用于改变相对应谐振腔的谐振频率；所述第四盲孔(301)、第五盲孔(303)、第六盲孔(305)的深度可调，用于改变相应端口馈入能量的强度；所述窗口的长度可调，用于改变两个相邻谐振腔之间的耦合强度。
6.根据权利要求5所述的双通带巴伦滤波器，其特征在于，所述谐振腔和窗口均为矩形结构。
7.根据权利要求1所述的双通带巴伦滤波器，其特征在于，所述金属漆、导电镀层均为银。
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Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04233808A (ja) * | 1990-07-02 | 1992-08-21 | Hughes Aircraft Co | 高周波数、広帯域、３重平衡ミキサ |
| CN203774426U (zh) * | 2013-08-30 | 2014-08-13 | 中国计量学院 | 基于交叉耦合的六腔腔体带通滤波器 |
| CN103531874B (zh) * | 2013-10-25 | 2015-08-26 | 南通大学 | 双通带巴伦滤波器 |
| CN105489986A (zh) * | 2014-09-20 | 2016-04-13 | 南京理工大学 | 基于基片集成波导结构的双通带巴伦滤波器 |
| CN106058397A (zh) * | 2015-04-13 | 2016-10-26 | Ace技术株式会社 | 利用交叉耦合的腔体滤波器 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7187255B2 (en) * | 2004-10-26 | 2007-03-06 | Avago Technologies Wireless Ip (Singapore) Pte. Ltd. | Arrangement of lattice filter |
| CN201364941Y (zh) * | 2009-03-18 | 2009-12-16 | 东南大学 | 半模基片集成波导双平衡混频器 |
| CN201868545U (zh) * | 2010-11-05 | 2011-06-15 | 升达科技股份有限公司 | 空腔滤波器的高次谐波抑制装置 |
-
2020
- 2020-02-24 CN CN202010111739.5A patent/CN111193085B/zh active Active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04233808A (ja) * | 1990-07-02 | 1992-08-21 | Hughes Aircraft Co | 高周波数、広帯域、３重平衡ミキサ |
| CN203774426U (zh) * | 2013-08-30 | 2014-08-13 | 中国计量学院 | 基于交叉耦合的六腔腔体带通滤波器 |
| CN103531874B (zh) * | 2013-10-25 | 2015-08-26 | 南通大学 | 双通带巴伦滤波器 |
| CN105489986A (zh) * | 2014-09-20 | 2016-04-13 | 南京理工大学 | 基于基片集成波导结构的双通带巴伦滤波器 |
| CN106058397A (zh) * | 2015-04-13 | 2016-10-26 | Ace技术株式会社 | 利用交叉耦合的腔体滤波器 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| "小型化平面螺旋天线及其宽频带巴伦的设计";朱玉晓等;《上海大学学报》;20081231;第14卷(第6期);全文 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
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