CN208444927U - 一种对称枝节加载的小型化双通带微带滤波器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种对称枝节加载的小型化双通带微带滤波器，包括介质基板，所述介质基板的一面包括谐振器、馈线、信号输入端口和信号输出端口，一面为接地板；所述谐振器包括第一谐振器和第二谐振器，所述第一谐振器是由短路枝节加载的阶梯阻抗谐振器，所述第二谐振器是由开路枝节加载的均匀阻抗谐振器；所述馈线包括第一馈线和第二馈线，所述信号输入端口与第一馈线连接，所述信号输出端口与第二馈线连接。本实用新型有益效果在于，实现了多通带滤波器的小型化、频带可调、带宽可控。

Description

一种对称枝节加载的小型化双通带微带滤波器

技术领域

本实用新型涉及多通带平面微带滤波器的技术领域，即本实用新型提出的一种对称枝节加载的小型化双通带微带滤波器。

背景技术

21世纪以来，无线通信技术，即2G-5G通信(GSM、WCDMA、UWB、DCS、WLAN、WIMAX、LTE等)的快速发展,很大程度上刺激了滤波器的飞速发展。为了满足各种通信技术不同的标准尺度，高性能、小型化、多通带、低成本和易集成的微波无源器件应运而生。而微波滤波器作为无线通信***的必备元件之一，其良好的带外抑制、滤波选频的特性以及小型化外形尺寸等优点受到众多专家学者的关注及研究。

滤波器作为一种非常重要的选频器件。通过设定滤波器的技术指标，可以直接过滤掉***前端接收的通带以外的无用频段，仅仅允许指标通带通过，从而提高***的抗干扰性和稳定性。其次，它不但能高效的滤去镜频干扰、衰减噪声、频分复用；而且它也是多种无线电技术中设计问题的中心，同时用于设计滤波器的谐振器结构亦可以用作宽频带阻抗匹配或者耦合结构。

传统涉及多通带微带滤波器多采用多谐振器的一次叠加，这样设计不仅造成滤波器的尺寸增大，体积增大，同时成本，调试难度也随之增大。

发明内容

本实用新型的主要目的是解决现有技术存在的缺陷，提出一种高性能，体积小，***损耗小，频率可调，带宽可调的微带滤波器。

为了实现上述发明目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种对称枝节加载的小型化双通带微带滤波器，包括介质基板，所述介质基板的一面包括谐振器、馈线、信号输入端口和信号输出端口，一面为接地板；所述谐振器包括第一谐振器和第二谐振器，所述第一谐振器是由短路枝节加载的阶梯阻抗谐振器，所述第二谐振器是由开路枝节加载的均匀阻抗谐振器；所述馈线包括第一馈线和第二馈线，所述信号输入端口与第一馈线连接，所述信号输出端口与第二馈线连接。

作为优选方案，所述第一谐振器包括第一传输线、第二传输线、第三传输线、第四传输线、第五传输线、加载短路枝节、第六传输线、第七传输线、第八传输线和镀铜过孔。

作为优选方案，所述加载短路枝节的长度可以调整，以实现第一通带的低频边频点传输零点的个数。

作为优选方案，所述第二谐振器包括第九传输线、第一加载开路枝节、第二加载开路枝节、第三加载开路枝节、第四加载开路枝节、第五加载开路枝节、第六加载开路枝节。

作为优选方案，所述加载开路枝节的数量可以调整，以实现高频边频点传输零点的个数。

作为优选方案，通过调节第二谐振器的第六加载开路枝节能够调节第二通带的谐振频率。

作为优选方案，所述第一谐振器和第二谐振器通过馈线传输电磁波信号。

作为优选方案，所述结构以印刷电路板的方式制作在介质基板上。

作为优选方案，通过调节第一谐振器与第一馈线和第二馈线之间的耦合间距能够调节第一通带的频率带宽。

作为优选方案，通过调节第二谐振器与第一馈线和第二馈线之间的耦合间距能够调节第二通带的频率带宽。

本实用新型的有益效果在于，各个谐振模式工作时，各自的谐振频率互不影响，互不干扰，能够通过改变加载开路枝节的长度来分别控制频率，能够通过调节谐振器与馈线之间的耦合间距来控制频率工作带宽，在实现上述性能的同时并实现了小型化，实现了频带可控，带宽可控。

附图说明

图1为本实用新型提出的小型化双通带微带滤波器的结构示意图。

图2为本实用新型提出的小型化双通带微带滤波器的尺寸标注示意图。

图3为本实用新型提出的小型化双通带微带滤波器的尺寸标注示意图。

其中，1、第一馈线；2、第二馈线；3、第一传输线；4、第二传输线；5、第三传输线；6、第四传输线；7、第五传输线；8、短路加载枝节；9、接地过孔；10、第六传输线；11、第七传输线；12、第八传输线；13、第九传输线；14、第一加载开路枝节；15、第二加载开路枝节；16、第三加载开路枝节；17、第四加载开路枝节；18、第五加载开路枝节；19、第六加载开路枝节。

具体实施方式

本实用新型设计的对称枝节加载的小型化双通带微带滤波器，不仅实现了多通带滤波器的小型化，而且频率可控，带宽可控且互不干扰。

下面结合附图尺寸和具体仿真数据对本实用新型做更详细的阐述说明：

一种对称枝节加载的小型化双通带微带滤波器，包括介质基板，所述介质基板的一面包括谐振器、馈线、信号输入端口I/P和信号输出端口O/P，一面为接地板；所述谐振器包括第一谐振器R1和第二谐振器R2，所述第一谐振器R1是由短路枝节加载的阶梯阻抗谐振器，所述第二谐振器是由开路枝节加载的均匀阻抗谐振器；所述馈线包括第一馈线1和第二馈线2，所述信号输入端口I/P与第一馈线1连接，所述信号输出端口O/P与第二馈线2连接。滤波器的第一通带由第一谐振器R1控制，第二通带由第二谐振器R2控制。

所述第一谐振器R1包括第一传输线3、第二传输线4、第三传输线5、第四传输线6、第五传输线7、加载短路枝节8、第六传输线10、第七传输线11、第八传输线12和镀铜过孔9。

通过调节第一谐振器与第一馈线和第二馈线之间的耦合间距能够调节第一通带的频率带宽。

所述第二谐振器包括第九传输线13、第一加载开路枝节14、第二加载开路枝节15、第三加载开路枝节16、第四加载开路枝节17、第五加载开路枝节18、第六加载开路枝节19。通过调节第二谐振器的第六加载开路枝节19能够调节第二通带的谐振频率。通过调节第二谐振器与第一馈线1和第二馈线2之间的耦合间距能够调节第二通带的频率带宽。所述加载开路枝节的数量可以调整，以实现高频边频点传输零点的个数。所述加载短路枝节的长度可以调整，以实现第一通带的低频边频点传输零点的个数。所述第一谐振器和第二谐振器通过馈线传输电磁波信号。所述结构以印刷电路板的方式制作在介质基板上。

设计该双通带微带滤波器所使用的介质板材参数为：相对介电常数为2.55，厚度为0.8mm，损耗正切角为0.002F4B介质板，表面镀铜的厚度为35um，介质基板下表面为镀铜厚度35um的接地板。本实用新型的双通带微带滤波器的第一通带和第二通带由第一谐振器R1、第二谐振器R2分别独立控制，且互不干扰。第二谐振器R2的第六加载开路枝节19能够调节第二通带的谐振频率。第一谐振器R1与第一馈线1和第二馈线2之间的耦合间距能够调节第一通带的频率带宽。第二谐振器R2与第一馈线1和第二馈线2之间的耦合间距能够调节第二通带的频率带宽。本实用新型双通带微带滤波器可以通过调节加载开路枝节的个数可以调节第二通带的高频边频点传输零点的个数。本实用新型双通带微带滤波器可以通过调节加载短路枝节的长度可以调节第一通带的低频边频点传输零点的个数。

本实用新型主要设计了一款应用于WIFI 2.4GHZ和5.2GNZ频段的高性能，小型化，频带和带宽均可控的微带双通带滤波器。

本实用新型使用三维仿真软件CST对双通带微带滤波器进行仿真，在图2所示的尺寸标注示意图中，各传输线和加载枝节的尺寸参数为单位:mm：

图3为本实用新型的双通带微带滤波器的散射参数仿真结果图。横坐标表示本实用新型的双频微带滤波器的信号频率，纵坐标表示幅度——回波损耗S11的幅度和***损耗S21的幅度。从图3可以看出，该滤波器的谐振频率分别2.4GHz和5.2GHz。在2.4GHz处，仿真的通带内***损耗的绝对值为0.4dB，回波损耗绝对值大于20dB，3dB工作带宽为2.35GHz～2.49GHz(5.8％)；在5.2GHz处，通带***损耗的绝对值为0.8dB，回波损耗的绝对值大于15dB，3dB工作带宽为5.15GHz～5.30GHz(3％)。此外，该滤波器产生了5个传输零点，分别分布在1.78GHz,2.65GHz，4.69GHz，5.58GHz和5.86GHz处，提高了该滤波器通带内的频率选择性，大大提高了滤波器的性能。

由于上述技术方案的运用，本实用新型与现有技术相比具有下列优点：

综上所述，本实用新型设计的双通带滤波器其优点在于使得各个谐振模式工作时，各自的谐振频率互不影响，互不干扰，能够通过改变加载开路枝节的长度来分别控制频率，能够通过调节谐振器与馈线之间的耦合间距来控制频率工作带宽，在实现上述性能的同时并实现了小型化，实现了频带可控，带宽可控。

以上仅是本实用新型的具体实施方式，对本实用新型的保护范围不构成任何限制。凡采用等同变换或者等效替换而形成的技术方案，均落在本实用新型权利保护范围之内。

Claims (9)

1.一种对称枝节加载的小型化双通带微带滤波器，其特征在于，包括介质基板，所述介质基板的一面包括谐振器、馈线、信号输入端口和信号输出端口，一面为接地板；所述谐振器包括第一谐振器和第二谐振器，所述第一谐振器是由短路枝节加载的阶梯阻抗谐振器，所述第二谐振器是由开路枝节加载的均匀阻抗谐振器；所述馈线包括第一馈线和第二馈线，所述信号输入端口与第一馈线连接，所述信号输出端口与第二馈线连接。

2.根据权利要求1所述的一种对称枝节加载的小型化双通带微带滤波器，其特征在于，所述第一谐振器包括第一传输线、第二传输线、第三传输线、第四传输线、第五传输线、加载短路枝节、第六传输线、第七传输线、第八传输线和镀铜过孔。

3.根据权利要求2所述的一种对称枝节加载的小型化双通带微带滤波器，其特征在于，所述加载短路枝节的长度可以调整，以实现第一通带的低频边频点传输零点的个数。

4.根据权利要求1所述的一种对称枝节加载的小型化双通带微带滤波器，其特征在于，所述第二谐振器包括第九传输线、第一加载开路枝节、第二加载开路枝节、第三加载开路枝节、第四加载开路枝节、第五加载开路枝节、第六加载开路枝节。

5.根据权利要求4所述的一种对称枝节加载的小型化双通带微带滤波器，其特征在于，所述加载开路枝节的数量可以调整，以实现高频边频点传输零点的个数。

6.根据权利要求4所述的一种对称枝节加载的小型化双通带微带滤波器，其特征在于，通过调节第二谐振器的第六加载开路枝节能够调节第二通带的谐振频率。

7.根据权利要求1所述的一种对称枝节加载的小型化双通带微带滤波器，其特征在于，所述第一谐振器和第二谐振器通过馈线传输电磁波信号。

8.根据权利要求1所述的一种对称枝节加载的小型化双通带微带滤波器，其特征在于，通过调节第一谐振器与第一馈线和第二馈线之间的耦合间距能够调节第一通带的频率带宽。

9.根据权利要求1所述的一种对称枝节加载的小型化双通带微带滤波器，其特征在于，通过调节第二谐振器与第一馈线和第二馈线之间的耦合间距能够调节第二通带的频率带宽。