CN204706615U - 基于双模谐振器的可控uwb双频带通滤波器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了基于双模谐振器的可控UWB双频带通滤波器，该滤波器包括中间短路枝节加载的双模谐振器(101)，两个半波长谐振器(102)，输入输出端口(103)，介质基板(104)，介质基板下的金属接地板(105)。本实用新型利用短路枝节加载双模谐振器实现两个独立的谐振模式。该滤波器设计简单、结构紧凑、加工方便、成本低廉、可以实现双频通带性能可调。

Description

基于双模谐振器的可控UWB双频带通滤波器

技术领域

本实用新型涉及基于双模谐振器的可控UWB双频带通滤波器，该滤波器是一种双模式谐振器，以及实现源负载耦合的低通频带。双频滤波器两个通带分别具有独立的端耦合和内耦合结构，在保证滤波器小尺寸的基础上实现了具有双通带频率和带宽都独立可控的双频带通滤波器。

背景技术

2002年2月，美国联邦通信委员会(FCC)批准3.1-10.6GHz频段用于商用通信，因此UWB得到广泛的应用。然而，在FCC定义的商用范围内，UWB信号可能受到诸如WiAX(3.5-GHz)、WLAN(5.15-5.825GHz)、RFID(6.8GHz)等信号的干扰。如何解决同频干扰成为UWB研究重要内容，多频滤波器作为多频通信系统中不可缺少的关键器件之一，UWB双频带通滤波器得到广泛关注和研究。

近年来出现了一些设计思路，现有的双频微带滤波器主流设计方法主要有两种，第一种是利用多个单通带滤波器组合设计双频带滤波器。第二种是利用双模谐振器来设计双频滤波器，包括阶梯阻抗谐振器双频滤波器、加载型谐振器双频滤波器。第一种方法所设计的滤波器整体尺寸大、成本高，不利于多频通信系统的小型化发展。第二种方法所设计的双频滤波器易控制，但只能基本达到双频滤波器的各通带频率，所能实现的通带的带宽过小。所以设计双频滤波器的能实现大带宽的并且双通带可控的双频UWB滤波器具有重要的意义。

实用新型内容

本实用新型的目的是构造双通带可控的双频UWB滤波器具有两组谐振器，即外围的中间短路枝节加载的双模谐振器和内嵌的两个半波长谐振器，输入输出端口通过抽头耦合与两个谐振器分别直接相连。

本实用新型所采用的技术方案：

一种新型的基于双模谐振器的可控UWB双频带通滤波器，包括介质板表面的中间短路枝节加载的双模谐振器(101)，内嵌的两个半波长谐振器(102)，与两个谐振器通过抽头耦合方式直接相连的输入输出端口(103)，介质基板(104)，介质基板下的金属接地板(105)，短路枝节加载的双模谐振器(101)包括L6和L9这2段，半波长谐振器(102)包括L7、L8、L10和d这4段，输入输出端口(103)包括L1和L2两段。

该滤波器的特征是介质板表面的中间短路枝节加载的双模谐振器(101)，内嵌的两个半波长谐振器(102)，与谐振器通过抽头耦合方式直接相连的输入输出端口(103)关于中心的接地通孔左右对称。

该滤波器的特征是用中间短路枝节加载的双模谐振器(101)来控制第一通带的特性，通过改变中间短路枝节加载的双模谐振器(101)的3部分微带线的长度之和，改变第一通带的通带频率。

该滤波器的特征是用内嵌的两个半波长谐振器(102)来控制第二通带的特性，通过改变其各部分微带线的长度之和，改变第二通带的通带频率。

该实用新型滤波器相对于现有的滤波器具有以下的特性和优点：

设计简单、结构紧凑、加工方便、成本低廉、通带可调，带通特性可调。

外围的短路枝节加载双模谐振器工作时，该滤波器工作在第一通带。内嵌的谐振器工作时，该滤波器工作在第二通带。

滤波器工作在第一通带时，U型开口谐振器不工作并作为输入端口输出端口的一部分，通过调整两条相邻的U型开口谐振器的耦合间距来引入源-负载耦合，改善第一通带选择性。

滤波器工作在第二通带时，输入端口输出端口直接和U型开口谐振器之间连接，形成抽头馈电，可以在通带2两侧各引入一个传输零点，有效改善第三通带的选择性。

附图说明

图1是本实用新型实施实例的基本结构俯视图；

图2是本实用新型实施实例的基本结构侧视图；

图3是本实用新型实施实例的频率响应特性；

具体实施方式

本实用新型设计了带宽紧凑型可控双频带通滤波器，该滤波器陷波可调、通带可调，且两者调整是互不干扰。

下面结合附图距离对实用新型做更详细的描述：

本实用新型的一个实例如图2所示，介质基板(104)是介电常数介电常数为2.2的Arlon DiClad 880。该介质基板的厚度为0.508mm，介质基板下的金属接地板(105)采用铜材料。

如图1所示，本实用新型的带宽紧凑型可控双频带通滤波器，中间短路枝节加载的双模谐振器(101)、内嵌的两个半波长谐振器(102)和输入输出端口(103)采用铜材料。

如图2所示，本实用新型的带宽紧凑型可控双频带通滤波器，其中通过调节中间短路枝节加载的双模谐振器(101)各个微带线的长度来调整第一通带的带通特性，通过调节内嵌的两个半波长谐振器(102)的各个微带线的长度来调节第一通带的带通特性。

该实用新型双陷波特性的UWB滤波器的设计参数：基于双模谐振器的可控UWB双频带通滤波器各个结构的参数按图1的标注，参数如下L1＝5.90mm，L2＝L3＝0.60mm，L4＝4.28mm，L5＝12.32mm，L6＝17.3mm，L7＝4.11mm，L8＝2.78mm,L9＝10.64mm,L10＝6.16mm,W1＝2.00mm，W2＝W3＝0.50mm，W4＝1.28mm，S＝0.64mm，d＝3.48mm，g1＝0.22mm，g2＝0.52mm，R＝0.60mm。

介质基板的选择：介电常数为2.2的Arlon DiClad 880。一般介质基板的介电常数为2--9.8之间，本实用新型采用2.2的基板。该介质基板的厚度为0.508mm满足所需的强度。

多模谐振器的设计：中间短路枝节加载的双模谐振器(101)来控制第一通带的特性，通过调整两条相邻的U型开口谐振器的耦合间距来引入源-负载耦合，改善第一通带选择性。用内嵌的两个半波长谐振器(102)来控制第二通带的特性，两U型开口谐振器相邻的微带线之间形成平行耦合，可以在两通带之间产生一个零点，有效改善通带之间的阻带衰减。

图3给出滤波器的频率响应特性包括传输特性即|S21|幅度响应，反射特性即|S11|幅度响应，另外，对于超宽带滤波器还要求通带内具有平坦的时延特性。由图可知，该滤波器实现了在2.45GHz频段和5.27GHz频段的两个通带，且通带的选择性及通带之间的隔离度效果非常良好。

Claims (4)

1.一种新型的基于双模谐振器的可控UWB双频带通滤波器，包括介质板表面的中间短路枝节加载的双模谐振器(101)，内嵌的两个半波长谐振器(102)，与两个谐振器通过抽头耦合方式直接相连的输入输出端口(103)，介质基板(104)，介质基板下的金属接地板(105)，短路枝节加载的双模谐振器(101)包括L6和L9这2段，半波长谐振器(102)包括L7、L8、L10和d这4段，输入输出端口(103)包括L1和L2两段。

2.根据权利要求1所述新型的基于双模谐振器的可控UWB双频带通滤波器，其特征在于介质板表面的中间短路枝节加载的双模谐振器(101)，内嵌的两个半波长谐振器(102)，与谐振器通过抽头耦合方式直接相连的输入输出端口(103)关于中心的接地通孔左右对称。

3.根据权利要求1所述的基于双模谐振器的可控UWB双频带通滤波器，其特征是用中间短路枝节加载的双模谐振器(101)来控制第一通带的特性，通过改变中间短路枝节加载的双模谐振器(101)的3部分微带线的长度之和，改变第一通带的通带频率。

4.根据权利要求1所述的基于双模谐振器的可控UWB双频带通滤波器，其特征是用内嵌的两个半波长谐振器(102)来控制第二通带的特性，通过改变其各部分微带线的长度之和，改变第二通带的通带频率。