CN1992424A - 双频滤波器 - Google Patents

Abstract

一种双频滤波器设置于基板上，该双频滤波器包括输入端、输出端、第一传输线、第二传输线以及第三传输线。输入端用于馈入电磁波信号，输出端用于馈出电磁波信号，输入端与输出端平行设置。第一传输线电性连接于输入端。第二传输线与第一传输线并排设置，且电性连接于输出端。第三传输线并排设置于第一传输线与第二传输线之间。本发明实施例中的双频滤波器，在通带内具有低损耗，在衰减频段具有高损耗，进而使得通带频段与衰减频段间形成很陡的“过渡坡”。

Description

双频滤波器

【技术领域】

本发明涉及一种高频组件，尤其涉及一种滤波器。

【背景技术】

近年来，由于移动通信产品市场需求大增，使得无线通信的发展更为迅速，在众多无线通信标准中，最引人注目的为美国电子电机工程师协会(以下简称：IEEE)制定的802.11无线局域网络(Wireless Local AreaNetwork)协议。该协议制定于1997年，其不仅提供了无线通信上许多前所未有的功能，而且提供了可令各种不同品牌的无线通信产品得以相互沟通的解决方案。该协议的制定无疑为无线通信发展开启了一个新的里程碑。

然而，在2000年8月间，IEEE为使802.11协议能成为美国电子电机工程师协会(IEEE)/美国国家标准协会(ANSI)及国际标准组织(ISO)/国际电子技术公会(IEC)间的联合标准，对其作了更进一步修订，其修订内容中增加了两项重要内容，即IEEE 802.11a协议及IEEE 802.11b协议，根据两项协议规定，在扩展的标准物理层中，其工作频带必须分别设置于5GHz及2.45GHz，所以当无线通信产品欲同时使用这两种通信协议时，传统滤波器就无法满足此需求，而必须根据频带上的要求，安装多个滤波器。然而，这样不仅增加零件成本和安装程序，还需在无线通信产品上腾出较多空间以安装滤波器，致使无线通信产品的体积无法缩小以符合轻薄短小设计的趋势。

【发明内容】

为解决上述现有技术存在的不足，需要提供一种双频滤波器，该双频滤波器在通带内具有低损耗，在衰减频段具有高损耗。

一种双频滤波器，设置于基板上，该双频滤波器包括输入端、输出端、第一传输线、第二传输线以及第三传输线。输入端用于馈入电磁波信号，输出端用于馈出电磁波信号，输入端与输出端平行设置。第一传输线电性连接于输入端。第二传输线与第一传输线并排设置，且电性连接于输出端。第三传输线并排设置于第一传输线与第二传输线之间。

本发明实施例中的双频滤波器，在通带内具有低损耗，在衰减频段具有高损耗，进而使得通带频段与衰减频段间形成很陡的“过渡坡”。

【附图说明】

图1为本发明实施方式中双频滤波器的示意图。

图2为经电磁模拟所得本发明实施方式中双频滤波器的测试图。

【具体实施方式】

请参阅图1，所示为本发明一实施例中双频滤波器10的示意图。

在本实施例中，双频滤波器10设置于基板20上，双频滤波器10包括输入端100、输出端120、第一传输线140、第二传输线160以及第三传输线180。

输入端100用于馈入电磁波信号，输出端120用于馈出电磁波信号。输入端100与输出端120平行设置，输入端100与输出端120分别为双频滤波器100的50欧姆匹配阻抗。第一传输线140电性连接于输入端100。第二传输线160与第一传输线140并排设置，且电性连接于输出端120。第三传输线180并排设置于第一传输线140与第二传输线160之间，且第一传输线140与第二传输线160对称设置于第三传输线180的两侧。第一传输线140的形状、长度以及宽度与第二传输线160的形状、长度以及宽度大致上相同。

第一传输线140包括第一自由末端142以及第二自由末端144，以及第一凹陷区146。第一凹陷区146位于第一自由末端142与第二自由末端144之间。

第二传输线160包括第三自由末端162以及第四自由末端164，以及第二凹陷区166。第二凹陷区166位于第三自由末端162与第四自由末端164之间。第三自由末端162与第一自由末端142相对且位于同一直线，第四自由末端164与第二自由末端144相对且位于同一直线。

第三传输线180包括第五自由末端182、第六自由末端184、第一凸出部186以及第二凸出部188。第五自由末端182设置于第一自由末端142与第三自由末端162之间，且与第一自由末端142以及第三自由末端162位于同一直线。第六自由末端184设置于第二自由末端144与第四自由末端164之间，且与第二自由末端144以及第四自由末端164位于同一直线。

第一凹陷区146与第二凹陷区166相对设置，且朝向第三传输线180。第一凸出部186对应于第一凹陷区146的局部设置，第二凸出部188对应于第二凹陷区166的局部设置。

请参阅图2，所示为经电磁模拟所得本发明一实施例中双频滤波器10的测试图。

图中横轴表示通过本发明一实施例中双频滤波器100的信号的频率(单位：GHz)，纵轴表示幅度(单位元元：dB)，包括透射的散射参数(S-parameter：S₂₁)的幅度以及反射的散射参数(S-parameter：S₁₁)的幅度。透射的散射参数(S₂₁)表示通过本发明一实施例中双频滤波器10的信号的输入功率与信号的输出功率之间的关系，其相应的数学函数为：输出功率/输入功率(dB)＝20×Log|S₂₁|。在本发明一实施例中双频滤波器10的信号传输过程中，信号的部份功率被反射回信号源。被反射回信号源的功率称为反射功率。通过本发明一实施例中双频滤波器10的信号的输入功率与信号的反射功率之间的关系，其相应的数学函数如下：反射功率/入射功率(dB)＝20×Log|S₁₁|。

由图2可知，本发明实施例中的双频滤波器10具有良好的双频滤波器性能。从曲线|S₂₁|可观察到，通带频段与衰减频段间形成陡的“过渡坡”，并且在通带频率范围内的信号的插入损耗接近0。同时从曲线|S₁₁|可观察到，在通带频率范围内的信号反射损耗绝对值大于10，而在通带频段外，则信号反射损耗绝对值小于10。

本发明实施例中的滤波器10不需任何外加电容、电感等组件，且利用传输线的等效相位常数及传输线之间的耦合间距作为设计变量，只须改变传输线的宽度及耦合间距，便可使传输线之间采用并排排列方式来缩小面积。

本发明实施例中的滤波器10可同时将双频段的阻抗匹配设计为50欧姆，所以滤波器10和其它外部组件之间不需串接额外的阻抗转换器，以在不影响滤波器性能的前提下进一步缩小滤波器10的面积。

Claims (10)

1.一种双频滤波器，设置于基板上，其特征在于所述双频滤波器包括：

输入端，用于馈入电磁波信号；

第一传输线，电性连接于所述输入端；

第二传输线，与所述第一传输线并排设置；

第三传输线，并排设置于所述第一传输线与所述第二传输线之间；以及

输出端，用于馈出电磁波信号，所述输出端与所述输入端平行，且电性连接于所述第二传输线。

2.如权利要求1所述的双频滤波器，其特征在于所述输入端与所述输出端分别为所述双频滤波器的50欧姆匹配阻抗。

3.如权利要求1所述的双频滤波器，其特征在于所述第一传输线与所述第二传输线对称设置于所述第三传输线的两侧。

4.如权利要求1所述的双频滤波器，其特征在于所述第一传输线的形状、长度以及宽度与所述第二传输线的形状、长度以及宽度大致上相同。

5.如权利要求3所述的双频滤波器，其特征在于所述第一传输线包括第一自由末端、第二自由末端，以及位于所述第一自由末端与所述第二自由末端之间的第一凹陷区。

6.如权利要求5所述的双频滤波器，其特征在于所述第二传输线包括第三自由末端、第四自由末端，以及位于所述第三自由末端与所述第四自由末端之间的第二凹陷区。

7.如权利要求6所述的双频滤波器，其特征在于所述第三自由末端与所述第一自由末端相对且位于同一直线，所述第四自由末端与所述第二自由末端相对且位于同一直线。

8.如权利要求6所述的双频滤波器，其特征在于所述第一凹陷区与所述第二凹陷区相对设置，且朝向所述第三传输线。

9.如权利要求6所述的双频滤波器，其特征在于所述第三传输线包括第五自由末端、第六自由末端、第一凸出部以及第二凸出部。

10.如权利要求9所述的双频滤波器，其特征在于所述第五自由末端设置于所述第一自由末端与所述第三自由末端之间，且与所述第一自由末端以及所述第三自由末端位于同一直线，所述第六自由末端，设置于所述第二自由末端与所述第四自由末端之间，且与所述第二自由末端以及所述第四自由末端位于同一直线。

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