[发明专利]一种新颖的紧凑型双模带通滤波器

说明书

技术领域

本发明涉及一种新颖的紧凑型双模带通滤波器，属微波传输器件技术领域。

背景技术

多模共用技术是现代无线通信研究的一个热点。作为无线通信系统前端的重要器件，双模微波滤波器的研究和设计越来越受到大家的关注。双模滤波器的突出优点是，一个谐振器可以通过一定的激励方式把谐振器的两个兼并模式分离，从而实现电路的小型化。传统的双模带通滤波器的设计方法是采用输入与输出端口正交，并在谐振器上引入微扰。这种方法实现的双模带通滤波器，由于输入与输出端口正交，不利于实际电路的互联；而采用输入与输出端口非正交的对称结构构成的双模滤波器，输入与输出端口形成180°角，便于在微波集成电路中使用。

发明内容

本发明的目的是，为了采用一种较为简单的方法来实现小型双模微波滤波器，同时所提出的电路结构在实际微波电路中的互联更加简单、方便。

本发明的技术方案是，本发明滤波器由一个加载在谐振器上方的双马刺线的正六边形分形双模微带谐振器和一对加载开路支节的平行耦合输入/输出端口微带馈线组成；其中双模微带谐振器是由一个经过一次Kohn分形的紧凑型六边形闭环谐振器形成。双模效应由加载在谐振器上方的双马刺线结构实现；滤波器的输入与输出端口采用非正交的对称结构，为加载开路支节的平行耦合微带馈线。

一种正六边形双模谐振器，其每个边都采用一次Kohn分形，使得在相同谐振频率下，谐振器的尺寸减小，有效降低了滤波器的体积；加载对称马刺线的微扰方法，结合非正交的对称结构的馈电方式，能够有效地把滤波器的两个兼并模式分离，形成双模带通特性；新型的非正交的输入与输出馈电方式在滤波器的阻带实现了传输零点，改善了滤波器的阻带特性。

本发明与现有技术相比较的有益效果是，本发明提出的正六边形分形结构双模滤波器，降低了滤波器的体积，微扰采用对称双马刺线结构，调节双马刺的长度和宽度，可以调整两个模式的频率；同时采用非正交的输入与输出端口，使滤波器便于与其他微波电路互联。且制作出来的双模滤波器易于调节，中心频率和带宽均可控制。本发明在不增加电路面积和加工复杂度的前提下，采用非正交的输入与输出端口，使得该滤波器件可以更方便地互联至电路中。且结构紧凑，便于在微波集成电路中使用。

附图说明

图1是紧凑型的双模带通滤波器的布局示意图；

图2是对称双马刺线的结构图；

图3是非正交的输入与输出端口以及开路支节；

图中：1和6是输入与输出端口，2和5为开路支节，3为经过一次分形的六边形闭环谐振器，4是对称双马刺线结构，4和改进的六边形结构3构成双模谐振器；W是马剌线宽度；L1是马剌线横向长度；L2是马剌线纵向长度。

具体实施方式

本发明的具体实施方式如图1所示，本发明实施例新颖的紧凑型双模带通滤波器由一个加载双马刺线的正六边形分形双模谐振器和一对加载开路支节的平行耦合输入/输出端口微带馈线组成；图1为本发明实施例结构图，图中3是经过一次分形的正六边形闭环双模谐振器，1是输入微带馈线，2是输入端加载的开路支节，6是输出微带馈线，5是输出端加载的开路支节，4是对称双马刺线结构。图2是本实施例对称马剌线的结构图；图3是本实施例非正交的输入与输出端口以及开路支节结构图。

在具体实施中，本例设计的中心频率工作在无线通信频段1.75GHz，由于设计过程中借鉴了传统滤波器的设计思路，故整个滤波器表现出很好的双模带通特性。当未引入双马刺线结构时，谐振器的谐振频率为1.75GHz，此时为一对兼并模；引入双马刺线结构时，一对兼并模式分离，形成两个不同频率的模式，其中达到设计所需的频段时双马刺线的宽度W为0.2mm，长度L1为3mm，L2为0.5mm，如图2所示。双模滤波器的第一个模式在1.74GHz，插入损耗是-0.51dB；第二个模式是1.77GHz，插入损耗为-0.61dB。同时在滤波器的阻带内形成了二个传输零点，它们分别位于1.43GHz，1.84GHz。