CN202712381U

CN202712381U - 一种集成丰字形阶状阻抗调谐棒的超宽带滤波器

Info

Publication number: CN202712381U
Application number: CN 201120517919
Authority: CN
Inventors: 胡德隆; 刘乘源; 韩莹
Original assignee: Harbin Feiyu Technology Co Ltd
Current assignee: Harbin Feiyu Technology Co Ltd
Priority date: 2011-12-10
Filing date: 2011-12-10
Publication date: 2013-01-30
Anticipated expiration: 2021-12-10

Abstract

本实用新型涉及的是一种集成丰字形阶状阻抗调谐棒的超宽带滤波器，包括多模谐振腔、一个加载的丰字形阶状阻抗谐振棒（11）和一对关于中心轴对称的交趾型耦合结构，其中多模谐振腔是由全波长的微带线（31）、一对关于中心轴对称小圆形加载存根（30）和一个大圆形加载存根（32）构成的，其中交趾型耦合结构是由三根平行放置成交趾型的耦合馈线（51）和端口连接馈线（50）构成，本实用新型具有结构紧凑，尺寸小，易加工，且制作价格便宜等特点，适用范围较广的双通带超宽带滤波器。

Description

一种集成丰字形阶状阻抗调谐棒的超宽带滤波器

技术领域

本实用新型涉及一种集成丰字形阶状阻抗调谐棒的超宽带滤波器，该超宽带滤波器有良好的宽频带特性，很好的全向辐射特性，且具有双陷波特性，使超宽带滤波器的设计和丰字形阶状阻抗调谐棒滤波器结合在一起，从而实现超宽带系统和窄带系统的协同通信。

背景技术

随着无线通信技术及无线多媒体业务的飞速发展，超宽带（UWB）技术受到越来越多研究人员的关注。超宽带以其高速率、低功耗、高保密性以及抗干扰能力强等优点，具有非常广阔的应用前景和相当巨大的市场价值。美国联邦通讯委员会（FCC）于2002年2月批准了超宽带技术在短距离无线通信领域的应用。这为超宽带技术产品的商业化应用打开了大门，促进了超宽带系统及其器件研究的进展。根据FCC的规定，室内超宽带通信系统使用的频带为3.1GHz～10.6GHz。

然而由于超宽带通信占有频带太宽（3.1GHz到10.6GHz），在这个频段内已经存在一些常规的通信，例如：如用于卫星通信的C波段和X波段，无线局域网（WLAN）和宽带互通微波接入（WiMAX）。如何解决同频干扰成为UWB研究重要内容，而带刻痕的超宽带滤波器成为了关键。UWB滤波器多通带化的传统设计方法是多个滤波器的级联，增加了系统体积和设计成本，同时易造成部件间的失配，降低系统的效率。

近年来出现了一些新的设计思路，如缺陷地结构、过孔结构或者多层LTCC结构，虽有一定技术进步，但是在系统大规模集成、阻带任意可调等关键技术要素方面有所欠缺。所以设计具有可调刻痕阻带的双通带超宽带滤波器具有重要的意义。

实用新型内容

一种集成丰字形阶状阻抗调谐棒的超宽带滤波器，其特征是：它包括形成于介质板上、下表面的金属微带贴片（10）和金属接地板（40），所述金属微带贴片包括多模谐振腔和一个加载开路的丰字形阶状状阻抗谐振棒（11），其中多模谐振腔是由全波长的微带线（31）和附加的一个大圆（32）和2个小圆（30）加载存根构成的。

一种集成丰字形阶状阻抗谐振棒的超宽带滤波器，其特征在于，全波长的微带线（31）和附加的三个圆形加载存根之间用一组交趾电容连接，交趾电容的每条交趾的宽度与各交趾之间的间隙相等，三个大小不同的圆形加载存根下加载了一个丰字形阶状阻抗谐振棒（11）。

上述全波长的微带线和附加的三个圆环加载存根之间用一组交趾电容连接。

上述交趾电容的每条交趾的宽度与各交趾之间的间隙相等。

上述三个圆环加载是以中轴对称，但不相同尺寸。

上述在三个圆环加载存根下加载阶状阻抗调谐棒。通过加载的丰字形阶状阻抗调谐棒实现双通带调节。

本实用新型相对于现有技术具有如下的优点及特性：

（1）结构紧凑、尺寸小，易于加工，且制作价格便宜。

（2）在固定滤波器通带的中心频点的同时，可以通过改变交趾电容的数目来调节滤波器的通频带大小。

（3）通过改变交趾电容和三圆环加载存根的尺寸，或者改变介质板的介电常数的大小都可以调整滤波器的通频带的大小和中心频点的位置。

（4）通过改变丰字形阶状阻抗调谐棒的尺寸可以调整产生的刻痕阻带的位置。

附图说明

图1丰字形阶状阻抗调谐棒的超宽带滤波器的基本结构俯视图；

具体实施方式

近年来，多模圆环谐振开始被应用到微带带通滤波器的设计中，这种类型滤波器充分利用在通带内呈现多个谐振模式的特性，实现多模圆环谐振滤波器具有多通带超宽带性能。与其它的双通超宽带滤波器相比，这种滤波器的结构紧凑，易于加工，适用范围广，有望在超宽带（Ultra-Wide Bandwidth）无线技术中得到应用。本实用新型真是利用谐振结构的多谐振特性，设计了一种低成本、高性能，适用范围较广的超宽带滤波器。

下面结合附图对本实用新型的具体结构作进一步的描述。

本实用新型的一个实例如图1所示，由多模谐振腔、丰字形阶状阻抗调谐棒（11）、交趾型耦合结构组成。多模谐振腔和丰字形阶状阻抗调谐棒两个结构之间紧密相连，使其两部分能够相互作用，交趾耦合结构由三根平行放置成交趾型的耦合馈线（51）和端口连接馈线（50）构成，根据所示的结构，只要选择合适的尺寸，就能满足其超宽带与窄带协同工作的特性。

介质基板的选择：介质基板的介电常数一般在2-9.8之间，本实用新型采用的介电常数为2.65的聚四氟乙烯板，该基板价格较低，损耗较小，基于上述要求。在实际中，可根据实际应用采用介电常数损耗角小的介质基板，如介电常数损耗角小于10^-3的基板。本实用新型采用的介质基板的厚度为1.6mm，满足所需的强度。

多模谐振腔的设计：近年来，多模圆环谐振开始被应用到微带带通滤波器的设计中，这种类型滤波器充分利用在通带内呈现多个谐振模式的特性，实现多模圆环谐振滤波器具有多通带超宽带性能。与其它的双通超宽带滤波器相比，这种滤波器的结构紧凑，易于加工，适用范围广，有望在超宽带（Ultra-Wide Bandwidth）无线技术中得到应用。

整个滤波器的谐振部分由多模谐振腔、丰字形阶状阻抗调谐棒（11）组成。为了减小滤波器的体积，将微带线折叠起来。此设计不仅使得滤波器的结构更为紧凑，更能很好的实现通信。该滤波器不仅能实现3.1G到10.6G的超宽带通信，且有陷波特性，而且频带内的信号受带外信号影响较小，有利于系统或者设备的电磁兼容设计。同时该滤波器的结构简单、体积小，印刷在介质基板的两面，便于批量生产，调试，且成本低廉。

Claims

1.一种集成丰字形阶状阻抗调谐棒的超宽带滤波器，其特征是：它包括多模谐振腔和一个加载开路的丰字形阶状阻抗谐振棒，其中多模谐振腔是由全波长的微带线和附加的三个圆形加载存根构成的。

2.根据权利要求1所述一种集成丰字形阶状阻抗调谐棒的超宽带滤波器，其特征在于，全波长的微带线和附加的三个圆形加载存根之间用一组交趾电容连接，交趾电容的每条交趾的宽度与各交趾之间的间隙相等，三个大小不同的圆形加载存根下加载了一个丰字形阶状阻抗调谐棒。