CN204991909U - 一种小型化射频识别带通滤波器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种小型化射频识别带通滤波器，包括有介质基片，介质基片底部设有金属接地板，在介质基片上设有金属微带线，所述金属微带线包括有凹环微带谐振腔和凸环微带谐振腔，在金属微带线的旁边分别设置有输入微带线和输出微带线；所述凹环微带谐振腔与开环处对应的另外一侧为向内凹陷的折角形状，而所述凸环微带谐振腔与开环处对应的另外一侧为向外凸出的折角形状，2个折角形状位置及角度相互配合，所述折角形状的折线与水平线之间的夹角θ为60°—85°，在凹环微带谐振腔的等弯折角处设置有寄生电容。该滤波器有尺寸小、带宽大、插损低，便于携带、带外特性好，以及易于和其它有源电路元件兼容等优点。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种微波带通滤波器，特别是一种小型化射频识别带通滤波器。
背景技术
当前，物联网已被广泛应用于国防、环保、家居和工业生产等各个领域，以实现智能化识别和管理。2009年起美、欧、日、韩等少数发达国家已将物联网提升为国家级的发展战略。中国政府也于同年提出“感知中国”计划，将物联网上升为国家五大战略性新兴产业中的第二位，并指出要尽快突破其核心技术。射频识别技术（RFID技术），作为物联网的核心技术，对物联网的发展起着至关重要的作用。而对于微波频段的RFID技术，小尺寸、宽频带的微波滤波器技术又是其核心与重点。
传统的微波滤波器主要有两个局限性:(1)传统微波滤波器多是窄带器件，不易于和其它有源电路元件兼容，而且插损高，带外特性差；(2)传统滤波器尺寸往往较大，不适于RFID设备的小型化、集成化、便捷化的发展趋势。
发明内容
本实用新型的目的在于，提供一种小型化射频识别带通滤波器。该滤波器采用微带线滤波器，由弯折线凸凹环谐振腔构成，利用弯折线处的夹角引入寄生电容，从而可以进一步缩小谐振腔的尺寸，而且滤波器插损低、带外特性好、具有易于和其它有源电路元件兼容以及便于携带等优点。
本实用新型的技术方案：一种小型化射频识别带通滤波器，包括有介质基片，还包括有介质基片底部的金属接地板以及介质基片上的金属微带线，所述金属微带线包括有凹环微带谐振腔和凸环微带谐振腔，在金属微带线的下方分别设置有输入微带线和输出微带线；所述凹环微带谐振腔于其开口侧对应的另外一侧为向内凹的折角形状，而所述凸环微带谐振腔于其开口侧对应的另外一侧为向外凸出的折角形状，2个折角形状位置及角度相互配合，所述折角形状的折线与水平线之间的夹角θ为60°—85°，在微带谐振腔的弯折角处有寄生电容。
前述的小型化射频识别带通滤波器，所述金属微带线的谐振环微带线宽度L1=1.7~1.8mm；所述输入微带线和输出微带线的宽度L2=0.9~1.1mm。
本实用新型的有益效果：与现有技术相比，本实用新型设置有凸环微带谐振腔以及凹环微带谐振腔，谐振腔通过弯折线处的折角引入寄生电容，可以比传统矩形微带谐振腔进一步缩小尺寸，而且微带谐振腔由于它的弯折形状，其占地面积也小于传统矩形谐振腔。当弯折线折角θ为60°—85°时，滤波器具有良好的电气特性。例如，θ=85°，调整凹环、凸环的周长使其工作于中心频率为2.45GHz时，滤波器3dB相对带宽为4.09%，S11回波损耗大于20dB，带内插损小于0.2dB。此外，该滤波器的源负载耦合可增加1个传输零点，提高了带外抑制特性。在带外±40MHz处，阻带衰减大于20dB，可以满足一般用户指标要求。该滤波器具有尺寸小、带宽大、插损低、便于携带、带外特性好，以及易于和其它有源电路元件兼容等优点，有效地提高了在无线通信领域的滤波品质，有较大的工程实用价值。
附图说明
附图1为本实用新型的结构示意图；
附图2是微带线的折角θ为85度角时的S参数曲线；
附图标记：1-金属微带线，2-凹环微带谐振腔，3-凸环微带谐振腔,4-输入微带线，5-输出微带线，6-寄生电容。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的说明，但并不作为对本实用新型限制的依据。
本实用新型的实施例：一种小型化射频识别带通滤波器，如附图1所示，包括有介质基片，介质基片采用Ca0.95Mg0.05TiO3微波介质材料，介电常数为19.8，2.45GHz频率下介电损耗为10-5数量级，微带馈电采用波端口；介质基片底部设有金属接地板，在介质基片上设有弯折的金属微带线1，所述金属微带线1包括有弯折的凹环微带谐振腔2和弯折的凸环微带谐振腔3，在金属微带线1下方分别设置有输入微带线4和输出微带线5；所述凹环微带谐振腔2于其开口侧对应的另外一侧为向内凹陷的折角形状，而所述凸环微带谐振腔3于其开口侧对应的另外一侧为向外凸出的折角形状，2个折角形状位置及角度相互配合。所述折角形状的折线与水平线之间的夹角θ为60°—85°。该滤波器可工作在2.45GHz的射频识别频段，是一种采用源-负载耦合的微带线滤波器。其特点是采用弯折线凸凹环谐振结构。在谐振腔的弯折角处会引入寄生电容6，由此可以比传统矩形谐振腔进一步缩小尺寸。
所述金属微带线1的谐振环微带线宽度L1=1.7—1.8mm；所述输入微带线4和输出微带线5的宽度L2=0.9-1.1mm，两馈线间经缝隙实现源负载耦合，以增加一个传输零点。
上述方案中选取折角角度为85°的方案作为一个具体实例，其S参数曲线如附图2所示，从附图2可以看出，当中心频率为2.45GHz，3dB相对带宽为4.09%，滤波器带内插损小于0.2dB，带内回波损耗大于20dB。而且，该滤波器的源负载耦合可增加1个传输零点，提高了带外抑制特性。在带外±40MHz处，阻带衰减大于20dB，可以满足一般用户指标要求。该滤波器具有尺寸小、带宽大、插损低、带外特性好、便于携带以及易于和其它有源电路元件兼容等优点，有效地提高了在应用中的滤波品质，有较大的工程实用价值。
Claims (2)
1.一种小型化射频识别带通滤波器，其特征在于：包括有介质基片，还包括有介质基片底部的金属接地板以及介质基片上的金属微带线（1），所述金属微带线（1）包括有凹环微带谐振腔（2）和凸环微带谐振腔（3），在金属微带线（1）的下方分别设置有输入微带线（4）和输出微带线（5）；所述凹环微带谐振腔（2）于其开口侧对应的另外一侧为向内凹的折角形状，而所述凸环微带谐振腔（3）于其开口侧对应的另外一侧为向外凸出的折角形状，2个折角形状位置及角度相互配合，所述折角形状的折线与水平线之间的夹角θ为60°—85°，在微带谐振腔的弯折角处有寄生电容（6）。
2.根据权利要求1所述的小型化射频识别带通滤波器，其特征在于：所述金属微带线（1）的谐振环微带线宽度L1=1.7~1.8mm；所述输入微带线（4）和输出微带线（5）的宽度L2=0.9~1.1mm。
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