CN203721858U - 一种超宽带陷波滤波器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型专利公开了一种超宽带陷波滤波器，其特征在于包括以下装置：第一输入/输出端口（1）、第二输入/输出端口（2）和基板（12），所述第一输入/输出端口（1）和第二输入/输出端口（2）位于一个水平线上并处于基板（12）的两侧，该基板（12）具有一上表面和下表面。该超宽带滤波器具有结构简单、小型化、带内选择性好、三陷波特性且均能够独立可调等优势，便于产品调试及批量生产。
Description
技术领域
本实用新型专利涉及一种超宽带陷波滤波器，属微波传输器件技术领域。
背景技术
超宽带(Ultra-wideband, UWB)技术是近年来以其成本低、功耗小、数据传输速率高、安全性好等优点而成为国际上新兴的一种无线通信技术。自2002年美国联邦通信委员会(Federal Communications Commission, FCC)将3.1GHz～10.6GHz的频段批准用于商业通信以来，超宽带通信技术受到了越来越多的重视。滤波器是超宽带***中的一个关键元件，如何设计出结构紧凑，性能良好的超宽带带通滤波器己经成为研究者们追逐的目标。但是，在整个超宽带频段范围内，由于已经存在其它各种窄带无线通信信号，例如6.8 GHz射频识别信号等。而这些无线通信信号会严重干扰超宽带***，为了抑制不同***之间的相互干扰，保证超宽带***正常工作，迫切需求具有陷波特性的高性能小型化超宽带滤波器。
现有文献报道了具有陷波特性的超宽带滤波器结构：
文献1（Shaman, H., and J. S. Hong, Asymmetric Parallel-Coupled Lines for Notch Implementation in UWB Filters, IEEE Microwave and Wireless Components Letters, 2007, 17: 516-3518）中利用在平行耦合线上加载开路支节来设计带陷波超宽带滤波器，然而陷波频带的中心频率不易调节；
文献2（Hao, Z. C., and J. S. Hong, Compact UWB Filter With Double Notch-Bands Using Multilayer LCP Technology, IEEE Microwave and Wireless Components Letters, 2009, 19:500-502）中利用多层结构之间的宽边耦合来设计带陷波超宽带滤波器，但多层结构不易应用于微波电路及制作成本昂贵, 不易于量产；
文献3（Wei, F., W. T. Li, X. W. Shi, and Q. L. Chen., Compact UWB Bandpass Filter with Triple-notched Bands Using Stepped Impedance Resonator, IEEE Microwave and Wireless Components Letters, 2012, 22: 512-514）中通过耦合阶梯阻抗谐振器到超宽带滤波器，获得所期望的带陷波超宽带滤波器，但额外增加了电路的尺寸。
综上所述，（1）文献1中设计的具有陷波特性的超宽带滤波器，结构简单，但陷波频带的中心频率不易调节；（2）文献2中设计的带陷波超宽带滤波器是基于多层电路结构，但是由于制作成本昂贵及技术不完善，不利于量产；（3）文献3中设计的单层结构的带陷波超宽带滤波器，易于加工及集成，但是陷波频带的带宽不易调节，且通带的选择性及阻带特性不理想。
发明内容
本实用新型专利的目的在于提供一种超宽带陷波滤波器，具有结构简单、小型化、带内选择性好、三陷波特性且均能够独立可调等优势，便于产品调试及批量生产。
为了达到上述目的，实现本实用新型的技术解决方案为：一种超宽带陷波滤波器，其特征在包括以下装置：第一输入/输出端口（1）、第二输入/输出端口（2）和基板（12），所述第一输入/输出端口（1）和第二输入/输出端口（2）位于一个水平线上并处于基板（12）的两侧，该基板（12）具有一上表面和下表面；
所述该基板（12）的上表面具有第一均匀传输单元（3）、第二均匀传输单元（4）、第一平行耦合馈线（5）、第二平行耦合馈线（6）、E型谐振结构（7）、U型槽谐振器（10）和中心枝节（11）；
所述第一均匀传输单元（3）和第二均匀传输单元（4）一端分别与第一输入/输出端口（1）和第二输入/输出端口（2）相连，所述第一均匀传输单元（3）和第二均匀传输单元（4）的另一端分别与第一平行耦合馈线（5）和第二平行耦合馈线（6）的非开口端相连，所述E型谐振结构（7）通过中间结构（7-2）与中心枝节（11）相连，所述第一平行耦合馈线（5）和第二平行耦合馈线（6）的开口端通过中心枝节（11）相耦合，所述U型槽谐振器（10）镶嵌在E型谐振结构（7）上，所述中间结构（7-2）还具有一接地通孔（7-1）。
所述E型谐振结构（7）的两端具有第一开路谐振枝节（8）和第二开路谐振枝节（9）。
所述U型槽谐振器（10）所获得的陷波频带范围可覆盖频率为3.1-10.6GHz GHz。
所述基板（12）的介电常数为3.45-3.49，厚度为0.85mm，损耗角0.0026-0.0029。
所述第一平行耦合馈线（5）和第二平行耦合馈线（6）的开口端相向设置。
所述第一平行耦合馈线（5）和第二平行耦合馈线（6）位于同一水平线上。
所述第一均匀传输单元（3）和第二均匀传输单元（4），均为55Ω传输线。
本专利与现有技术相比，其显著优点：1）利用E型谐振结构获得覆盖超宽带通信频段3.1—10.6GHz的超宽带滤波器，实现该滤波器具有良好带内选择性能和带外抑制效果；2）三陷波的中心频率可以通过改变的U型槽谐振器的物理长度进行调整；3）三陷波的带宽可以通过改变U型槽谐振器的物理宽度进行调整；4）超宽带滤波器的结构简单实现了小型化，加工容易，生产成本低及便于调试。
附图说明
图1是本专利的正面结构示意图。
图2是本专利的频率响应的仿真曲线。
具体实施方式
下面结合实施实例及附图对本实用新型作进一步详细的描述，但本实用新型的实施方式不限于此。
如图1所示，一种超宽带陷波滤波器，其特征在包括以下装置：第一输入/输出端口（1）、第二输入/输出端口（2）和基板（12），所述第一输入/输出端口（1）和第二输入/输出端口（2）位于一个水平线上并处于基板（12）的两侧，该基板（12）具有一上表面和下表面；
所述该基板（12）的上表面具有第一均匀传输单元（3）、第二均匀传输单元（4）、第一平行耦合馈线（5）、第二平行耦合馈线（6）、E型谐振结构（7）、U型槽谐振器（10）和中心枝节（11）；
所述第一均匀传输单元（3）和第二均匀传输单元（4）一端分别与第一输入/输出端口（1）和第二输入/输出端口（2）相连，所述第一均匀传输单元（3）和第二均匀传输单元（4）的另一端分别与第一平行耦合馈线（5）和第二平行耦合馈线（6）的非开口端相连，所述E型谐振结构（7）通过中间结构（7-2）与中心枝节（11）相连，所述第一平行耦合馈线（5）和第二平行耦合馈线（6）的开口端通过中心枝节（11）相耦合，所述U型槽谐振器（10）镶嵌在E型谐振结构（7）上，所述中间结构（7-2）还具有一接地通孔（7-1）。（U型槽谐振器（10）为图1中E型谐振结构（7）上的白线部分）；
所述E型谐振结构（7）的两端具有第一开路谐振枝节（8）和第二开路谐振枝节（9）。
所述U型槽谐振器（10）所获得的陷波频带范围可覆盖频率为3.1-10.6GHz。
所述基板（12）的介电常数为3.45-3.49，厚度为0.85mm，损耗角0.0026-0.0029。
所述第一平行耦合馈线（5）和第二平行耦合馈线（6）的开口端相向设置。
所述第一平行耦合馈线（5）和第二平行耦合馈线（6）位于同一水平线上。
所述第一均匀传输单元（3）和第二均匀传输单元（4），均为55Ω传输线。
所述的第一平行耦合馈线5和第二平行耦合馈线6分别呈“[”和“]”形并以开口端相向排列。
枝节加载的E型谐振结构（7）由双模谐振器折叠而成；通过调节U型槽谐振器（10）长度实现对陷波频带中心频率的调节，通过改变U型槽谐振器（10）的的宽度实现对陷波频带带宽的调节。
如图2所示，实施例的频率特性包括：S21（***损耗）参数和S11（回波损耗）参数。横坐标代表频率分量，单位为GHz，左面纵坐标代表幅度变量，单位为dB。从图2可以看出，在中心频率6.8 GHz处具有陷波特性，陷波幅度均大于25dB，在频率2.0GHz、10.9GHz处有两个传输零点实现该滤波器具有良好的选择性，且超宽带滤波器的带外抑制特性很好，-10dB的抑制可以达到16GHz。
应理解，这些实施例仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围。此外应理解，在阅读了本实用新型讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本实用新型作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
Claims (7)
1.一种超宽带陷波滤波器，其特征在于包括以下装置：第一输入/输出端口（1）、第二输入/输出端口（2）和基板（12），所述第一输入/输出端口（1）和第二输入/输出端口（2）位于一个水平线上并处于基板（12）的两侧，该基板（12）具有一上表面和下表面；
所述该基板（12）的上表面具有第一均匀传输单元（3）、第二均匀传输单元（4）、第一平行耦合馈线（5）、第二平行耦合馈线（6）、E型谐振结构（7）、U型槽谐振器（10）和中心枝节（11）；
所述第一均匀传输单元（3）和第二均匀传输单元（4）一端分别与第一输入/输出端口（1）和第二输入/输出端口（2）相连，所述第一均匀传输单元（3）和第二均匀传输单元（4）的另一端分别与第一平行耦合馈线（5）和第二平行耦合馈线（6）的非开口端相连，所述E型谐振结构（7）通过中间结构（7-2）与中心枝节（11）相连，所述第一平行耦合馈线（5）和第二平行耦合馈线（6）的开口端通过中心枝节（11）相耦合，所述U型槽谐振器（10）镶嵌在E型谐振结构（7）上，所述中间结构（7-2）还具有一接地通孔（7-1）。
2.如权利要求1所述的一种超宽带陷波滤波器，其特征在于所述E型谐振结构（7）的两端具有第一开路谐振枝节（8）和第二开路谐振枝节（9）。
3.如权利要求1所述的一种超宽带陷波滤波器，其特征在于所述U型槽谐振器（10）所获得的陷波频带范围可覆盖频率为3.1-10.6GHz。
4.如权利要求1所述的一种超宽带陷波滤波器，其特征在于所述基板（12）的介电常数为3.45-3.49，厚度为0.85mm，损耗角0.0026-0.0029。
5.如权利要求1所述的一种超宽带陷波滤波器，其特征在于所述第一平行耦合馈线（5）和第二平行耦合馈线（6）的开口端相向设置。
6.如权利要求1所述的一种超宽带陷波滤波器，其特征在于所述第一平行耦合馈线（5）和第二平行耦合馈线（6）位于同一水平线上。
7.如权利要求1所述的一种超宽带陷波滤波器，其特征在于所述第一均匀传输单元（3）和第二均匀传输单元（4）均为55Ω传输线。
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| CN201420092591.5U CN203721858U (zh) | 2014-03-03 | 2014-03-03 | 一种超宽带陷波滤波器 |
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| CN104600401A (zh) * | 2015-01-05 | 2015-05-06 | 西安理工大学 | 具有三陷波功能的超宽带滤波器 |
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2014
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