CN220510222U - 一种双通带滤波器及通信设备 - Google Patents
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Abstract
本实用新型实施例涉及通信技术领域,尤其公开了一种双通带滤波器及通信设备，包括拓扑结构，拓扑结构包括输入端、第一平行七线、微带线、第二平行七线、输出端、第一短路枝节、第二短路枝节、第三短路枝节和第四短路枝节，微带线的中部的一侧和另一侧分别与第一平行七线的一端和所述第二平行七线的一端连接，微带线的一端的一侧和另一侧分别与第一短路枝节的一端和第二短路枝节的一端连接，微带线的另一端的一侧和另一侧分别与第三短路枝节的一端和第四短路枝节的一端连接，第一平行七线的另一端与输入端连接，第二平行七线的另一端与输出端连接。通过上述方式，本实用新型实施例通过拓扑结构能够使得双通带滤波器实现宽通带和高隔离的特性。
Description
技术领域
本实用新型实施例涉及通信技术领域，特别是涉及一种双通带滤波器及通信设备。
背景技术
随着现代5G无线通信技术的快速演进，有限的频谱资源和日益增加的应用需求之间的矛盾越来越突出，通信设备需要满足不同频段的需求，其通过射频模块的滤波器使通信设备发送和接收所需要的无线信号且抑制不需要的无线信号，为了满足通信设备双频段的通信需求，可以工作在两个不同频段的双通带滤波器应运而生。
然而，在实现本实用新型实施例的过程中，发明人发现：目前，为了实现滤波器双通带，采用在带阻滤波器的基础上增加长短不一的短截线，从而在阻带外产生多个衰减极点划分出两个通带方案，然而，采用上述方案的双通带滤波器存在通带窄的问题。
实用新型内容
本实用新型实施例主要解决的技术问题是提供一种双通带滤波器，能够实现通带宽和保证高隔离特性。
为解决上述技术问题，本实用新型采用的一个技术方案是：提供一种双通带滤波器，包括拓扑结构，所述拓扑结构包括输入端、第一平行七线、微带线、第二平行七线、输出端、第一短路枝节、第二短路枝节、第三短路枝节和第四短路枝节，所述微带线的中部的一侧和另一侧分别与所述第一平行七线的一端和所述第二平行七线的一端连接，所述微带线的一端的一侧和另一侧分别与所述第一短路枝节的一端和所述第二短路枝节的一端连接，所述微带线的另一端的一侧和另一侧分别与所述第三短路枝节的一端和所述第四短路枝节的一端连接，所述第一平行七线的另一端与所述输入端连接，所述第二平行七线的另一端与所述输出端连接。
可选的，所述输入端与所述输出端、所述第一平行七线与所述第二平行七线、所述第一短路枝节与所述第二短路枝节和所述第三短路枝节与所述第四短路枝节关于所述微带线对称设置。
可选的，所述微带线、第一短路枝节与第三短路枝节和第二短路枝节与第四短路枝节关于所述第一平行七线或者所述第二平行七线对称设置。
可选的，所述第一平行七线、第二平行七线、第一短路枝节、第二短路枝节、第三短路枝节和第四短路枝节均垂直于微带线。
可选的，所述微带线的电长度、第一平行七线的电长度、第二平行七线的电长度、第一短路枝节的电长度、第二短路枝节的电长度、第三短路枝节的电长度和第四短路枝节的电长度均为第一通带和第二通带中间的阻带的中心频率对应的四分之一波长。
可选的，所述第一平行七线包括七根第一传输线，所述七根第一传输线平行等间隔设置，位于中间的一根所述第一传输线与所述微带线的中部的一侧连接，其中，任意相邻的两根所述第一传输线中的一根与所述微带线的中部的一侧连接，以及，任意相邻的两根所述第一传输线中的另一根与所述输入端连接。
可选的，所述第二平行七线包括七根第二传输线，所述七根第二传输线平行等间隔设置，位于中间的一根所述第二传输线与所述微带线的中部的另一侧连接，其中，任意相邻的两根所述第二传输线中的一根与所述微带线的中部的另一侧连接，以及，任意相邻的两根所述第二传输线中的另一根与所述输出端连接。
可选的，所述双通带滤波器的第一通带和第二通带关于中间的阻带的中心频率对称。
可选的，所述拓扑结构的电路板的长度和宽度分别25毫米和22毫米。
为解决上述技术问题，本实用新型采用的另一个技术方案是：提供一种通信设备，包括上述的双通带滤波器。
本实用新型实施例中，双通带滤波器包括拓扑结构，所述拓扑结构包括输入端、第一平行七线、微带线、第二平行七线、输出端、第一短路枝节、第二短路枝节、第三短路枝节和第四短路枝节，所述微带线的中部的一侧和另一侧分别与所述第一平行七线的一端和所述第二平行七线的一端连接，所述微带线的一端的一侧和另一侧分别与所述第一短路枝节的一端和所述第二短路枝节的一端连接，所述微带线的另一端的一侧和另一侧分别与所述第三短路枝节的一端和所述第四短路枝节的一端连接，所述第一平行七线的另一端与所述输入端连接，所述第二平行七线的另一端与所述输出端连接。双通带滤波器通过拓扑结构能够实现通带宽和保证高隔离特性。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对本申请实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面所描述的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据附图获得其他的附图。
图1是本实用新型实施例提供的双通带滤波器的拓扑结构；
图2是本实用新型实施例提供的双通带滤波器的布局版图；
图3是本实用新型实施例提供的双通带滤波器的S参数仿真图。
附图标记说明：
11、输入端；12、第一平行七线；121、第一传输线；13、微带线；14、第二平行七线；141、第二传输线；15、输出端；16、第一短路枝节；17、第二短路枝节；18、第三短路枝节；19、第四短路枝节。
具体实施方式
为了便于理解本实用新型，下面结合附图和具体实施例，对本实用新型进行更详细的说明。需要说明的是，当元件被表述“锁紧于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上、或者其间可以存在一个或多个居中的元件。当一个元件被表述“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件、或者其间可以存在一个或多个居中的元件。本说明书所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。
除非另有定义，本说明书所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本说明书中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是用于限制本实用新型。本说明书所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
请参阅图1和图2，双通带滤波器包括拓扑结构，拓扑结构包括输入端11、第一平行七线12、微带线13、第二平行七线14、输出端15、第一短路枝节16、第二短路枝节17、第三短路枝节18和第四短路枝节19，微带线13的中部的一侧和另一侧分别与第一平行七线12的一端和第二平行七线14的一端连接，微带线13的一端的一侧和另一侧分别与第一短路枝节16的一端和第二短路枝节17的一端连接，微带线13的另一端的一侧和另一侧分别与第三短路枝节18的一端和第四短路枝节19的一端连接，第一平行七线12的另一端与输入端11连接，第二平行七线14的另一端与输出端15连接，第一短路枝节16的另一端、第二短路枝节17的另一端、第三短路枝节18的另一端和第四短路枝节19的另一端均接地。
在一些实施例中，输入端11与输出端15、第一平行七线12与第二平行七线14、第一短路枝节16与第二短路枝节17、第三短路枝节18与第四短路枝节19关于微带线13对称设置。进一步的，微带线13、第一短路枝节16与第三短路枝节18、第二短路枝节17与第四短路枝节19关于第一平行七线12或者第二平行七线14对称设置。通过上对称设置的拓扑结构，使得第一平行七线12和第二平行七线14的长度和宽度是相等，第一短路枝节16、第二短路枝节17、第三短路枝节18和第四短路枝节19的长度和宽度是相等，也有利于提高双通带滤波器的稳定性，简化双通道带滤波器的设计过程。
在一些实施例中，第一平行七线12、第二平行七线14、第一短路枝节16、第二短路枝节17、第三短路枝节18和第四短路枝节19均垂直于微带线13。通过上述垂直设置的方式，进一步，有利于提高双通带滤波器的稳定性，简化双通道带滤波器的设计过程，同时，减少非垂直设置时交叉布线，从而使结构简化。
在一些实施例中，微带线13的电长度、第一平行七线12的电长度、第二平行七线14的电长度、第一短路枝节16的电长度、第二短路枝节17的电长度、第三短路枝节18的电长度和第四短路枝节19的电长度均为第一通带和第二通带中间的阻带的中心频率对应的四分之一波长。
对于上述第一平行七线12，请参阅图2，第一平行七线12包括七根第一传输线121。七根第一传输线121平行等间隔设置，位于中间的一根第一传输线121与微带线13的中部的一侧连接，其中，任意相邻的两根第一传输线121中的一根与微带线13的中部的一侧连接，以及，任意相邻的两根第一传输线121中的另一根与输入端11连接。
对于上述第二平行七线14，请参阅图2，第二平行七线14包括七根第二传输线131，七根第二传输线131平行等间隔设置，位于中间的一根第二传输线131与微带线13的中部的另一侧连接，其中，任意相邻的两根第二传输线131中的一根与微带线13的中部的另一侧连接，以及，任意相邻的两根第二传输线131中的另一根与输出端15连接。
需要说明的是，通过上述结构设计的双通带滤波器的第一通带和第二通带关于中间的阻带的中心频率对称。
在一些实施例中，拓扑结构的设计参数包括第一传输线121的宽度、任意相邻两根的第一传输线121之间的间距、第二传输线141的宽度、任意相邻两根的第二传输线141之间的间距、微带线13的宽度、第一短路枝节16的宽度、第二短路枝节17的宽度、第三短路枝节18的宽度和第四短路枝节19的宽度。通过上述方式，有利于减少双通带滤波器的设计参数，进而有利于降低设计的复杂程度。
为了验证本实用新型实施例的双通带滤波器的构思，以下进行实物仿真实验：
本实用新型实施例的双通带滤波器的实物设计于Rogers RO4003B电路板，电路板的介电常数为3.38，电路板的介电损耗为0.0022，电路板的厚度为0.813毫米。
经仿真软件的调整获得双通带滤波器的设计图，其中，双通带滤波器的参数为：lP＝9.7毫米，wP＝0.1毫米，sP＝0.07毫米，w1＝2w2＝2.0毫米，l1＝19.4毫米，l2＝10.1毫米。拓扑结构的电路板长度和宽度别为25毫米和22毫米。lP为第一传输线121和第二传输线141的长度，wP为第一传输线121和第二传输线141的宽度，sP为任意相邻两根第一传输线121之间的间距和任意相邻两根第二传输线141之间的间距，w1为微带线13的宽度，w2为第一短路枝节16、第二短路枝节17、第三短路枝节18和第四短路枝节19的宽度，l1为微带线13的长度，l2为第一短路枝节16、第二短路枝节17、第三短路枝节18和第四短路枝节19的长度。
本实用新型的双通道滤波器的仿真结果如图3所示，在双通道滤波器的第一通带内，双通带滤波器的反射系数小于-10dB的阻抗带宽范围为1.684到3.296GHz,第一通带中心频率为2.49GHz，第一通带的绝对带宽为1.612GHz，第一通带的相对带宽为64.7％。在双通道滤波器的第二通带内，双通道滤波器的反射系数小于-10dB的阻抗带宽范围为6.704到8.386GHz,第二通带中心频率为7.545GHz，第二通带的绝对带宽为1.682GHz，第二通带的相对带宽为22.3％，在第一通带和第二通带中间的阻带内，隔离度大于15dB的阻带带宽范围为4.55到5.64GHz，阻带中心频率为5.095GHz，阻带绝对带宽为1.09GHz，阻带相对带宽为21.4％。由上述仿真结果可知，第一通带和第二通带关于中间阻带的中心频率对称。
在第一通带内有两个传输极点，分别位于2.011GHz和2.453GHz，确保双通带滤波器在第一通带内的平坦度。在第二通带内有两个传输极点，分别位于7.621GHz和8.122GHz，确保双通带滤波器在第二通带内的平坦度。
双通带滤波器的阻带内还有五个传输零点，分别位于0GHz，4.259GHz，5.123GHz，6.018GHz,10.352GHz。五个传输零点不仅确保了宽双通带滤波器的高选择性，而且保证了两个通带中间阻带的高隔离特性。
在本实用新型实施例中，双通带滤波器包括拓扑结构，拓扑结构包括输入端11、第一平行七线12、微带线13、第二平行七线14、输出端15、第一短路枝节16、第二短路枝节17、第三短路枝节18和第四短路枝节19，微带线13的中部的一侧和另一侧分别与第一平行七线12的一端和第二平行七线14的一端连接，微带线13的一端的一侧和另一侧分别与第一短路枝节16的一端和第二短路枝节17的一端连接，微带线13的另一端的一侧和另一侧分别与第三短路枝节18的一端和第四短路枝节19的一端连接，第一平行七线12的另一端与输入端11连接，第二平行七线14的另一端与输出端15连接。双通带滤波器通过拓扑结构能够实现通带宽和保证高隔离特性。
本实用新型还提供一种通信设备实施例，通信设备包括上述的双通带滤波器，对于双通带滤波器的结构和功能可参阅上述实施例，此处不再一一赘述。
需要说明的是，本实用新型的说明书及其附图中给出了本实用新型的较佳的实施例，但是，本实用新型可以通过许多不同的形式来实现，并不限于本说明书所描述的实施例，这些实施例不作为对本实用新型内容的额外限制，提供这些实施例的目的是使对本实用新型的公开内容的理解更加透彻全面。并且，上述各技术特征继续相互组合，形成未在上面列举的各种实施例，均视为本实用新型说明书记载的范围；进一步地，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本实用新型所附权利要求的保护范围。
Claims (10)
1.一种双通带滤波器，其特征在于，包括：
拓扑结构，包括输入端、第一平行七线、微带线、第二平行七线、输出端、第一短路枝节、第二短路枝节、第三短路枝节和第四短路枝节，所述微带线的中部的一侧和另一侧分别与所述第一平行七线的一端和所述第二平行七线的一端连接，所述微带线的一端的一侧和另一侧分别与所述第一短路枝节的一端和所述第二短路枝节的一端连接，所述微带线的另一端的一侧和另一侧分别与所述第三短路枝节的一端和所述第四短路枝节的一端连接，所述第一平行七线的另一端与所述输入端连接，所述第二平行七线的另一端与所述输出端连接。
2.根据权利要求1所述的双通带滤波器，其特征在于，
所述输入端与所述输出端、所述第一平行七线与所述第二平行七线、所述第一短路枝节与所述第二短路枝节和所述第三短路枝节与所述第四短路枝节关于所述微带线对称设置。
3.根据权利要求2所述的双通带滤波器，其特征在于，
所述微带线、所述第一短路枝节与所述第三短路枝节、所述第二短路枝节与第四短路枝节关于所述第一平行七线或者所述第二平行七线对称设置。
4.根据权利要求3所述的双通带滤波器，其特征在于，
所述第一平行七线、第二平行七线、第一短路枝节、第二短路枝节、第三短路枝节和第四短路枝节均垂直于微带线。
5.根据权利要求1所述的双通带滤波器，其特征在于，
所述微带线的电长度、第一平行七线的电长度、第二平行七线的电长度、第一短路枝节的电长度、第二短路枝节的电长度、第三短路枝节的电长度和第四短路枝节的电长度均为第一通带和第二通带中间的阻带的中心频率对应的四分之一波长。
6.根据权利要求3所述的双通带滤波器，其特征在于，
所述第一平行七线包括七根第一传输线，所述七根第一传输线平行等间隔设置，位于中间的一根所述第一传输线与所述微带线的中部的一侧连接，其中，任意相邻的两根所述第一传输线中的一根与所述微带线的中部的一侧连接，以及，任意相邻的两根所述第一传输线中的另一根与所述输入端连接。
7.根据权利要求3所述的双通带滤波器，其特征在于，
所述第二平行七线包括七根第二传输线，所述七根第二传输线平行等间隔设置，位于中间的一根所述第二传输线与所述微带线的中部的另一侧连接，其中，任意相邻的两根所述第二传输线中的一根与所述微带线的中部的另一侧连接，以及，任意相邻的两根所述第二传输线中的另一根与所述输出端连接。
8.根据权利要求1所述的双通带滤波器，其特征在于，
所述双通带滤波器的第一通带和第二通带关于中间的阻带的中心频率对称。
9.根据权利要求1-8中任意一项所述的双通带滤波器，其特征在于，
所述拓扑结构的电路板长度和宽度分别25毫米和22毫米。
10.一种通信设备，其特征在于，包括如权利要求1-9中任意一项所述的双通带滤波器。
Priority Applications (1)
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| CN202322320725.6U CN220510222U (zh) | 2023-08-28 | 2023-08-28 | 一种双通带滤波器及通信设备 |
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2023
- 2023-08-28 CN CN202322320725.6U patent/CN220510222U/zh active Active
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