CN202058840U - 一种三角形开路环耦合带通滤波器 - Google Patents

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Abstract

本实用新型公开了一种三角形开路环耦合带通滤波器，用于无线通信系统等领域。三角形开路环耦合带通滤波器包括输入馈线、输出馈线和两个开路环谐振器，开路环谐振器由微带线构成，轮廓为等腰直角三角形，开口处向内连接两条折线，输入输出馈线为50欧姆特征线宽，连接SMA馈电装置。本滤波器具有尺寸小、结构紧凑、阻带高抑制度等特点。

Description

一种三角形开路环耦合带通滤波器
技术领域
本实用新型涉及开路环耦合带通滤波器的结构设计，具体是一种阻带高抑制度的三角形开路环耦合带通滤波器，可用于无线通信系统等领域。 
背景技术
微带结构的滤波器因为其易于设计、容易集成等优点在无线通信系统中得到了广泛应用。目前无线通信系统对于带通滤波器的结构和性能提出了更高的要求，即低插入损耗、高选择性、阻带高抑制度。目前研究集中在设计结构紧凑的带通滤波器以满足实际的需要。随着集成电路技术的发展，收发信机的体积正日趋减小，在这种趋势的要求下，滤波器的小型化研究正越来越成为研究的热点。 
Sarawuth Chaimool等人在2003年“Asia-Pacific Conference on Communications”会议上发表的论文“A novel microstrip bandpass filter using triangular open-loop resonators”中提到的传统三角形开路环耦合带通滤波器(S.Chaimool，S.Kerdsumang and P.Akkaraekthalin，A novel microstrip bandpass filter using triangular open-loop resonators，The 9th Asia-Pacific Conference on Communications 2003，788-791，Sept.21-24，2003.)，其尺寸较大，对阻带的抑制度较弱。多层交叉耦合结构滤波器以及缺陷结构的阶梯阻抗滤波器虽然能够有效地减小电路尺寸，提高频率选择性，但制作成本昂贵，设计复杂。 
实用新型内容
针对现有技术的不足，本实用新型提供一种三角形开路环耦合带通滤波器， 此种带通滤波器具有插入损耗低、阻带高抑制度、尺寸小等特点。 
本实用新型具体的技术方案如下： 
本实用新型提出的三角形开路环耦合带通滤波器，包括输入馈线、输出馈线和两个开路环谐振器，其特征在于，开路环谐振器由微带线构成，轮廓为等腰直角三角形，开口处向内连接两条折线，折线位于开路环谐振器的内部，与外轮廓微带线各边平行，两折线终端形成另一开口，两折线形成的三角形轮廓与外轮廓相似。 
每个开路环谐振器内的折线长短相同。 
所述输入输出馈线为50欧姆特征线宽，分别与两个开路环谐振器外轮廓微带线相连，与滤波器中心点呈中心对称。 
本实用新型与现有技术相比，具有以下突出的实质性特点和显著优点： 
1.开路环谐振器轮廓为等腰直角三角形，开口处向内连接两条折线，相当于微带电容负载，依靠其慢波的特性有效地减小了滤波器的尺寸。 
2.微带电容负载的存在使通带的插入损耗很低，在通带附近由于三个传输零点的存在从而具有阻带高抑制度的特性。 
3.馈电装置采用SMA商用连接器，结构简单，节约成本。 
附图说明
图1为传统的三角形开路环耦合带通滤波器结构布局示意图。 
图2为中心频率为1.83GHz的传统的三角形开路环耦合带通滤波器频率响应图。 
图3为本实用新型所述三角形开路环耦合带通滤波器结构布局示意图。 
图4为本实用新型所述中心频率为1.31GHz的三角形开路环耦合带通滤波 器频率响应图。 
图中：11-输入馈线，12-开路环谐振器，13-开路环谐振器，14-输出馈线，31-输入馈线，32-开路环谐振器，33-开路环谐振器，34-输出馈线。 
具体实施方式
下面结合附图，通过实施例对本实用新型作进一步的说明。 
参见图3，一个优选实施例是工作于中心频率为1.31GHz的三角形开路环耦合带通滤波器。如图3所示，三角形开路环耦合带通滤波器包括输入馈线31、输出馈线34、开路环谐振器32和开路环谐振器33。 
本实用新型在图1所示的传统的三角形开路环耦合带通滤波器基础上，分别在开路环谐振器12和13的开口处向内连接两条折线，折线位于开路环谐振器的内部，与外轮廓微带线各边平行，两折线终端形成另一开口。两折线形成的三角形轮廓与外轮廓相似。由于折线相当于电容负载，其慢波特性有效地减小了滤波器的尺寸。 
如图3所示，开路环谐振器32和33尺寸完全相同，直角边长a为14.14mm，斜边长b为20mm，开路环线宽w为1mm，内折线与外轮廓线的距离m为0.5mm，开路环谐振器开口宽度k2为2mm，内部两折线开口宽度k1为1mm。两个开路环谐振器之间的耦合宽度s为0.2mm。输入馈线31和输出馈线34长度相同，分别与开路环谐振器32和33外轮廓微带线相连，与滤波器中心点呈中心对称，线宽n为0.93mm。 
为了比较，传统的工作于中心频率为1.83GHz的三角形开路环耦合带通滤波器如图1所示。开路环谐振器12和13尺寸完全相同，直角边长c为14.14mm，斜边长d为20mm，开路环线宽f为1mm，开路环谐振器开口宽度h为2mm， 两个开路环谐振器之间的耦合宽度e为0.2mm。输入馈线11和输出馈线14长度相同，分别与开路环谐振器32和33外轮廓微带线相连，与滤波器中心点呈中心对称，线宽n为0.93mm。 
所述三角形开路环耦合带通滤波器的信号输入、输出端口为同轴馈电装置，位于输入馈线和输出馈线的外端。本实施例优选50欧姆的SMA商用连接器，节约成本。 
图4是本实用新型所述中心频率为1.31GHz的三角形开路环耦合带通滤波器频率响应曲线，在中心频率1.31GHz附近，滤波器的3dB带宽可达9.1％，范围从1.26GHz到1.38GHz。该滤波器的插入损耗为1.2dB，回波损耗为-15.1dB。在阻带范围存在三个传输零点，分别在1.08GHz、1.67GHz和1.85GHz处，而且衰减都在60dB以下，对阻带有很强的抑制作用。图2是中心频率为1.83GHz的传统的三角形开路环耦合带通滤波器频率响应曲线，与图4相比，传统的带通滤波器只含有两个传输零点，分别在1.41GHz和3GHz处，而且与滤波器的中心频率点1.83GHz的距离较远。因此与传统的三角形开路环耦合带通滤波器相比，本实用新型所述的带通滤波器的阻带抑制度要明显高于传统型。 
由图3和图1所示，两种开路环耦合带通滤波器外尺寸相同，根据两者工作的中心频率之比可知，本实用新型所述滤波器的尺寸比传统滤波器的尺寸缩小了28％。 
本实施例改变开路环谐振器的外轮廓微带线长度和内部折线的长度，可应用于其他频率。 

Claims (3)

1.一种三角形开路环耦合带通滤波器，包括输入馈线、输出馈线和两个开路环谐振器，其特征在于，开路环谐振器由微带线构成，轮廓为等腰直角三角形，开口处向内连接两条折线，折线位于开路环谐振器的内部，与外轮廓微带线各边平行，两折线终端形成另一开口，两折线形成的三角形轮廓与外轮廓相似。
2.根据权利要求1所述的一种三角形开路环耦合带通滤波器，其特征在于，每个开路环谐振器内的折线长短相同。
3.根据权利要求1所述的一种三角形开路环耦合带通滤波器，其特征在于，所述输入输出馈线为50欧姆特征线宽，分别与两个开路环谐振器外轮廓微带线相连，与滤波器中心点呈中心对称。
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