CN207353436U - 一种具有陷波特性的超宽带滤波器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及微波滤波器技术领域，公开了一种具有陷波特性的超宽带滤波器，包括介质基板和位于介质基板上表面的滤波器、位于介质基板下方的金属接地板，滤波器包括环形谐振器、加载在环形谐振器内部的多条平行耦合线、分别加载在环形谐振器两侧的一组平行耦合线、在每组平行耦合线的悬空伸出端设置有非对称耦合馈线，非对称耦合馈线的第一高阻抗线夹持在与其配合的一组平行耦合线前方，且在第一高阻抗线靠近环形谐振器的一端加载有向前的枝节，非对称耦合馈线的第二高阻抗线夹持在其配合的一组平行耦合线后方，且第二高阻抗线的电长度短于第一高阻抗线的电长度，该滤波器不仅实现了陷波特性，还具有良好的通带特性和带外特性，整个通带内插入损耗较低。
Description
技术领域
本实用新型涉及微波滤波器技术领域，特别是涉及一种具有陷波特性的超宽带滤波器。
背景技术
随着科技的日新月异，人们对于无线通信的要求越来越高。超宽带(Ultra-wideband,UWB) 技术以其低功耗、低成本、高速率、高容量、穿透能力强、安全性强等特点成为了当前无线通信领域的研究热点之一。随着超宽带无线通信技术的迅猛发展，对超宽带无线通信电子设备提出了更高的要求，高可靠性、小型化已经成为超宽带无线通信系统发展的必然趋势，这就要求电路在满足电气性能的同时，尽可能减少电路占用空间。滤波器在超宽带无线通信系统中扮演着重要的角色，它起着选择信号的重要作用，是超宽带无线通信系统中必不可少的重要元件，它的工作性能好坏直接影响到超宽带无线通信系统的整体工作性能，它的尺寸大小也直接影响到超宽带无线通信系统的大小。然而，在超宽带所定义的通频带内存在着一些其它频段，如无线局域网(Wireless local-area network,WLAN)等。为了避免这部分信号的干扰，就需要设计出具有陷波特性的超宽带滤波器。
现有技术的缺陷和不足：
通过刻蚀地技术来实现陷波，该技术的缺点在于不利于电路的集成；
难以实现通带内的陷波特性；
滤波器的阻带特性不好，选择性不高；
滤波器的尺寸不够紧凑、结构复杂、加工成本高；
因此，现有技术中存在难以实现陷波特性的超宽带滤波器，难以保障阻带特性的技术问题。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种具有陷波特性的超宽带滤波器，解决了现有技术中存在难以实现陷波特性的超宽带滤波器，难以保障阻带特性的技术问题。
为了实现上述目的，本实用新型提供了以下技术方案：
本实用新型提供一种具有陷波特性的超宽带滤波器，包括介质基板和位于介质基板上表面的滤波器、位于介质基板下方的金属接地板，所述滤波器包括环形谐振器、加载在环形谐振器内部的多条平行耦合线、分别加载在环形谐振器两侧的一组平行耦合线、在每组平行耦合线的悬空伸出端设置有非对称耦合馈线，所述非对称耦合馈线的第一高阻抗线夹持在与其配合的一组平行耦合线前方，且在所述第一高阻抗线靠近所述环形谐振器的一端加载有向前的枝节，所述非对称馈线的第二高阻抗线夹持在与其配合的一组平行耦合线后方，且所述第二高阻抗线的电长度短于所述第一高阻抗线的电长度。
进一步地，所述非对称耦合馈线的第一高阻抗线和第二高阻抗线相互平行。
进一步地，所述枝节垂直所述第一高阻抗线。
进一步地，所述环形谐振器具体为四边形。
进一步地，所述第二高阻抗线与一组平行耦合线平行重叠的部分小于所述第一高阻抗线与一组平行耦合线平行重叠的部分。
进一步地，所述介质基板的相对介电常数为9.6，厚度为0.8mm。
与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：
本实用新型通过采用具有陷波特性的超宽带滤波器，包括介质基板和位于介质基板上表面的滤波器，位于介质基板下方的金属接地板，该滤波器包括环形谐振器，加载在环形谐振器内部的多条平行耦合线、分别加载在环形谐振器两侧的一组平行耦合线、在每组平行耦合线的悬空伸出端设置有非对称耦合馈线，该非对称耦合馈线的第一高阻抗线加持在与其配合的一组平行耦合线前方，且在所述第一高阻抗线靠近该环形谐振器的一端加载有向前的枝节，该非对称耦合馈线的第二高阻抗线夹持在与其配合的一组平行耦合线后方，且所述第二高阻抗线的电长度短于所述第一高阻抗线的电长度，进而采用该环形谐振器与非对称耦合馈线配合的方式，不仅实现了陷波特性，还具有良好的通带特性和带外特性，整个通带内插入损耗较低，在高频段的带外还具有两个传输零点，有效保证了良好的带外抑制特性，该超宽带滤波器还具有高选择性，同时，该超宽带滤波器整体尺寸较小，结构紧凑，不需要刻蚀，利于集成。
附图说明
图1为本实用新型的实施例中具有陷波特性的超宽带滤波器的立体结构示意图；
图2为图1的俯视结构示意图；
图3为本实用新型的实施例的仿真计算得到的|S11|和|S21|参数曲线图。
具体实施方式
本实用新型实施例提供的一种具有陷波特性的超宽带滤波器，解决了现有技术中存在的难以实现陷波特性的超宽带滤波器，难以保障阻带特性的技术问题。
以下结合附图对本实用新型的实施例进行说明，应当理解，此处所描述的实施例仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
如图1、图2所示，本实施例提供一种具有陷波特性的超宽带滤波器，包括介质基板11 和位于介质基板11上表面的滤波器12、位于介质基板下方的金属接地板13，该滤波器12包括环形谐振器121、加载在环形谐振器121内部的多条平行耦合线122、分别加载在环形谐振器121两侧的一组平行耦合线123、在每组平行耦合线123的悬空伸出端设置有非对称耦合馈线124，该非对称耦合馈线124的第一高阻抗线125夹持在与其配合的一组平行耦合线123 前方，且在第一高阻抗线125靠近环形谐振器121的一端加载有向前的枝节L，该非对称耦合馈线124的第二高阻抗线126夹持在与其配合的一组平行耦合线后方，且该第二高阻抗线 126的电长度短于第一高阻抗线125的电长度。
具体地，该介质基板11的相对介电常数为9.6，厚度为0.8mm。
在具体的实施方式中，该环形谐振器121呈四边形结构，当然还可以是其他的环状结构，具体可以是圆环状，五边形结构、六边形结构等等。
该环形谐振器121内的多条平行耦合线122用于改善通带内的性能，有效降低通带内的插入损耗。
该环形谐振器121两侧的每组平行耦合线123与非对称耦合馈线124配合，且该非对称耦合馈线124的第一高阻抗线125夹持在一组平行耦合线123的前方，实现强耦合，且在第一高阻抗线125靠近环形谐振器121的一端加载有向前的枝节L，采用这样的枝节结构，实现带外两个传输零点，也就是该枝节L改善了带外特性，该非对称耦合馈线124的第二高阻抗线126夹持在一组平行耦合线123的后方，且该第二高阻抗线126的电长度短于第一高阻抗线125的电长度。采用这样的非对称耦合馈线124，可以实现通带内的陷波，而且调节非对称耦合馈线的物理尺寸还可以控制陷波频率的位置。
在仿真软件ADS里面建立本实施例的具有陷波特性的超宽带滤波器的模型，该结构由三层结构组合而成，最上面一层为滤波器12(贴片)，中间层为介质基板11，最下面一层为金属接地板13。其中，该滤波器12由中间的环形谐振器121和两边的非对称耦合馈线124组合而成，能够实现陷波特性，对于这样的结构仿真计算，得到的仿真结果如图3所示，从图中可以看出，该滤波器的陷波位于5.7GHz处，通带外两个传输零点的位置分别位于11.04GHz和12.13GHz处，有效保证了良好的带外抑制特性，该滤波器的整体尺寸为13mm ×1.4mm，结构非常紧凑，不需要采用刻蚀的技术，利于集成。
具体地，图3中的|S11|指回波系数，|S12|指插入系数。
因此，采用本实用新型中的具有陷波特性的超宽带滤波器，不仅能够实现陷波特性，还具有良好的通带特性和带外特性。整个通带内插入损耗较低，在高频段的带外还具有两个传输零点，有效保证了良好的带外抑制特性，该滤波器具有高选择性。同时，该滤波器整体尺寸较小，结构紧凑，不需要刻蚀地，利于集成。
本实施例所述“上下”、“左右”、“前后”是以图1所示的姿势进行表示说明。
尽管已描述了本实用新型的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本实用新型范围的所有变更和修改。
显然，本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (6)
1.一种具有陷波特性的超宽带滤波器，包括介质基板和位于介质基板上表面的滤波器、位于介质基板下方的金属接地板，其特征在于，所述滤波器包括环形谐振器、加载在环形谐振器内部的多条平行耦合线、分别加载在环形谐振器两侧的一组平行耦合线、在每组平行耦合线的悬空伸出端设置有非对称耦合馈线，所述非对称耦合馈线的第一高阻抗线夹持在与其配合的一组平行耦合线前方，且在所述第一高阻抗线靠近所述环形谐振器的一端加载有向前的枝节，所述非对称耦合馈线的第二高阻抗线夹持在其配合的一组平行耦合线后方，且所述第二高阻抗线的电长度短于第一高阻抗线的电长度。
2.根据权利要求1所述的具有陷波特性的超宽带滤波器，其特征在于，所述非对称耦合馈线的第一高阻抗线与第二高阻抗线平行。
3.根据权利要求1所述的具有陷波特性的超宽带滤波器，其特征在于，所述枝节垂直所述第一高阻抗线。
4.根据权利要求1所述的具有陷波特性的超宽带滤波器，其特征在于，所述环形谐振器具体为四边形。
5.根据权利要求1所述的具有陷波特性的超宽带滤波器，其特征在于，所述第二高阻抗线与一组平行耦合线平行重叠的部分小于所述第一高阻抗线与一组平行耦合线平行重叠的部分。
6.根据权利要求1-5中任一项所述的具有陷波特性的超宽带滤波器，其特征在于，所述介质基板的相对介电常数为9.6，厚度为0.8mm。
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|---|---|---|---|---|
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| CN110021803A (zh) * | 2019-03-26 | 2019-07-16 | 西安理工大学 | 具有三个陷波频点的超宽带滤波器 |
| CN112018482A (zh) * | 2020-08-20 | 2020-12-01 | 南京航空航天大学 | 基于阶梯阻抗多模谐振器的超宽带滤波功率分配器 |
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2017
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