基于雙模諧振器的可控uwb雙頻帶通濾波器的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及基于雙模諧振器的可控UWB雙頻帶通濾波器，該濾波器是一種雙模式諧振器，以及實現源負載耦合的低通頻帶。雙頻濾波器兩個通帶分別具有獨立的端耦合和內耦合結構，在保證濾波器小尺寸的基礎上實現了具有雙通帶頻率和帶寬都獨立可控的雙頻帶通濾波器。
【背景技術】
[0002]2002年2月，美國聯邦通信委員會(FCC)批準3.1_10.6GHz頻段用于商用通信，因此UWB得到廣泛的應用。然而，在FCC定義的商用范圍內，UWB信號可能受到諸如WiAX (3.5-GHz)、WLAN(5.15-5.825GHz)、RFID (6.8GHz)等信號的干擾。如何解決同頻干擾成為UWB研宄重要內容，多頻濾波器作為多頻通信系統中不可缺少的關鍵器件之一，UWB雙頻帶通濾波器得到廣泛關注和研宄。
[0003]近年來出現了一些設計思路，現有的雙頻微帶濾波器主流設計方法主要有兩種，第一種是利用多個單通帶濾波器組合設計雙頻帶濾波器。第二種是利用雙模諧振器來設計雙頻濾波器，包括階梯阻抗諧振器雙頻濾波器、加載型諧振器雙頻濾波器。第一種方法所設計的濾波器整體尺寸大、成本高，不利于多頻通信系統的小型化發展。第二種方法所設計的雙頻濾波器易控制，但只能基本達到雙頻濾波器的各通帶頻率，所能實現的通帶的帶寬過小。所以設計雙頻濾波器的能實現大帶寬的并且雙通帶可控的雙頻UWB濾波器具有重要的意義。
【實用新型內容】
[0004]本實用新型的目的是構造雙通帶可控的雙頻UWB濾波器具有兩組諧振器，即外圍的中間短路枝節加載的雙模諧振器和內嵌的兩個半波長諧振器，輸入輸出端口通過抽頭耦合與兩個諧振器分別直接相連。
[0005]本實用新型所采用的技術方案:
[0006]一種新型的基于雙模諧振器的可控UWB雙頻帶通濾波器，包括介質板表面的中間短路枝節加載的雙模諧振器(101)，內嵌的兩個半波長諧振器(102)，與兩個諧振器通過抽頭耦合方式直接相連的輸入輸出端口(103)，介質基板(104)，介質基板下的金屬接地板(105)，短路枝節加載的雙模諧振器(101)包括L6和L9這2段，半波長諧振器(102)包括L7、L8、LlO和d這4段，輸入輸出端P (103)包括LI和L2兩段。
[0007]該濾波器的特征是介質板表面的中間短路枝節加載的雙模諧振器(101)，內嵌的兩個半波長諧振器(102)，與諧振器通過抽頭耦合方式直接相連的輸入輸出端口(103)關于中心的接地通孔左右對稱。
[0008]該濾波器的特征是用中間短路枝節加載的雙模諧振器(101)來控制第一通帶的特性，通過改變中間短路枝節加載的雙模諧振器(101)的3部分微帶線的長度之和，改變第一通帶的通帶頻率。
[0009]該濾波器的特征是用內嵌的兩個半波長諧振器(102)來控制第二通帶的特性，通過改變其各部分微帶線的長度之和，改變第二通帶的通帶頻率。
[0010]該實用新型濾波器相對于現有的濾波器具有以下的特性和優點:
[0011]設計簡單、結構緊湊、加工方便、成本低廉、通帶可調，帶通特性可調。
[0012]外圍的短路枝節加載雙模諧振器工作時，該濾波器工作在第一通帶。內嵌的諧振器工作時，該濾波器工作在第二通帶。
[0013]濾波器工作在第一通帶時，U型開口諧振器不工作并作為輸入端口輸出端口的一部分，通過調整兩條相鄰的U型開口諧振器的耦合間距來引入源-負載耦合，改善第一通帶選擇性。
[0014]濾波器工作在第二通帶時，輸入端口輸出端口直接和U型開口諧振器之間連接，形成抽頭饋電，可以在通帶2兩側各引入一個傳輸零點，有效改善第三通帶的選擇性。
【附圖說明】
[0015]圖1是本實用新型實施實例的基本結構俯視圖；
[0016]圖2是本實用新型實施實例的基本結構側視圖；
[0017]圖3是本實用新型實施實例的頻率響應特性；
【具體實施方式】
[0018]本實用新型設計了帶寬緊湊型可控雙頻帶通濾波器，該濾波器陷波可調、通帶可調，且兩者調整是互不干擾。
[0019]下面結合附圖距離對實用新型做更詳細的描述:
[0020]本實用新型的一個實例如圖2所示，介質基板(104)是介電常數介電常數為2.2的Arlon DiClad 880。該介質基板的厚度為0.508mm，介質基板下的金屬接地板(105)采用銅材料。
[0021]如圖1所示，本實用新型的帶寬緊湊型可控雙頻帶通濾波器，中間短路枝節加載的雙模諧振器(101)、內嵌的兩個半波長諧振器(102)和輸入輸出端口(103)采用銅材料。
[0022]如圖2所示，本實用新型的帶寬緊湊型可控雙頻帶通濾波器，其中通過調節中間短路枝節加載的雙模諧振器(101)各個微帶線的長度來調整第一通帶的帶通特性，通過調節內嵌的兩個半波長諧振器(102)的各個微帶線的長度來調節第一通帶的帶通特性。
[0023]該實用新型雙陷波特性的UWB濾波器的設計參數:基于雙模諧振器的可控UWB雙頻帶通濾波器各個結構的參數按圖1的標注，參數如下LI = 5.90mm, L2 = L3 = 0.60mm,L4 = 4.28mm，L5 = 12.32mm，L6 = 17.3mm，L7 = 4.11mm，L8 = 2.78mm，L9 = 10.64mm, LlO=6.16mm，Wl = 2.00mm，W2 = W3 = 0.50mm，W4 = 1.28mm，S = 0.64mm，d = 3.48mm，gl =
0.22mm，g2 = 0.52mm，R = 0.60mmo
[0024]介質基板的選擇:介電常數為2.2的Arlon DiClad 880。一般介質基板的介電常數為2-9.8之間，本實用新型采用2.2的基板。該介質基板的厚度為0.508_滿足所需的強度。
[0025]多模諧振器的設計:中間短路枝節加載的雙模諧振器(101)來控制第一通帶的特性，通過調整兩條相鄰的U型開口諧振器的耦合間距來引入源-負載耦合，改善第一通帶選擇性。用內嵌的兩個半波長諧振器(102)來控制第二通帶的特性，兩U型開口諧振器相鄰的微帶線之間形成平行耦合，可以在兩通帶之間產生一個零點，有效改善通帶之間的阻帶衰減。
[0026]圖3給出濾波器的頻率響應特性包括傳輸特性即I S211幅度響應，反射特性即SIII幅度響應，另外，對于超寬帶濾波器還要求通帶內具有平坦的時延特性。由圖可知，該濾波器實現了在2.45GHz頻段和5.27GHz頻段的兩個通帶，且通帶的選擇性及通帶之間的隔離度效果非常良好。
【主權項】
1.一種新型的基于雙模諧振器的可控UWB雙頻帶通濾波器，包括介質板表面的中間短路枝節加載的雙模諧振器(101)，內嵌的兩個半波長諧振器(102)，與兩個諧振器通過抽頭耦合方式直接相連的輸入輸出端口(103)，介質基板(104)，介質基板下的金屬接地板(105)，短路枝節加載的雙模諧振器(101)包括L6和L9這2段，半波長諧振器(102)包括L7、L8、LlO和d這4段，輸入輸出端P (103)包括LI和L2兩段。2.根據權利要求1所述新型的基于雙模諧振器的可控UWB雙頻帶通濾波器，其特征在于介質板表面的中間短路枝節加載的雙模諧振器(101)，內嵌的兩個半波長諧振器(102)，與諧振器通過抽頭耦合方式直接相連的輸入輸出端口(103)關于中心的接地通孔左右對稱。3.根據權利要求1所述的基于雙模諧振器的可控UWB雙頻帶通濾波器，其特征是用中間短路枝節加載的雙模諧振器(101)來控制第一通帶的特性，通過改變中間短路枝節加載的雙模諧振器(101)的3部分微帶線的長度之和，改變第一通帶的通帶頻率。4.根據權利要求1所述的基于雙模諧振器的可控UWB雙頻帶通濾波器，其特征是用內嵌的兩個半波長諧振器(102)來控制第二通帶的特性，通過改變其各部分微帶線的長度之和，改變第二通帶的通帶頻率。
【專利摘要】本實用新型公開了基于雙模諧振器的可控UWB雙頻帶通濾波器，該濾波器包括中間短路枝節加載的雙模諧振器(101)，兩個半波長諧振器(102)，輸入輸出端口(103)，介質基板(104)，介質基板下的金屬接地板(105)。本實用新型利用短路枝節加載雙模諧振器實現兩個獨立的諧振模式。該濾波器設計簡單、結構緊湊、加工方便、成本低廉、可以實現雙頻通帶性能可調。
【IPC分類】H01P7/08, H01P1/203
【公開號】CN204706615
【申請號】CN201420826079
【發明人】鄭學梅, 孫照清, 張蘭超
【申請人】哈爾濱黑石科技有限公司
【公開日】2015年10月14日
【申請日】2014年12月23日