[发明专利]一种新型双频窄带带通滤波器

说明书

技术领域

本发明涉及一种新型双频窄带带通滤波器，属于无线通信技术领域中具有传输零点的双频带通滤波器范畴。

背景技术

随着通信技术的迅速发展，特别是无线通信技术的发展，对无线通信系统中滤波器的要求越来越高。1997年美国电子电机工程师协会（简称IEEE）制定了802.11无线局域网络（Wireless Local Area Network）协议，为无线通信发展开启了一段新的里程碑。

传统的滤波器已经不能满足无线通信系统的需要，而且现在频谱资源稀缺，人们对信息的大容量传输的需求却是越来越迫切，所以采用双频或多频滤波器可以很好的满足无线通信系统的需求。传统设计是在通信系统是加入多个滤波器，这样不仅增加了成本，而且会占用更大的系统空间。所以在一个器件内实现双频或多频，并实现小型化设计是滤波器发展的趋势。

发明内容

本发明的目的在于针对已有技术存在的缺陷，提供一种基于低阻抗线与平行耦合线的新型双频窄带带通滤波器，使其带内损耗低，带外加入传输零点，且有很好的谐波抑制特性，同时实现了结构简单化，进而实现滤波器的小型化。

为达到上述目的，本发明的构思是：

1.在传统平行耦合线的基础上，通过在两平行耦合线之间加入短阻抗线，组成阶跃阻抗谐振器，实现了新的耦合，可以通过改变短阻抗线的长度来改变传输零点的位置。

2.在传统的均匀阻抗谐振器（UIR）结构的基础上，通过在谐振器与馈线相连的拐角处加入短微带线，实现了很好谐波抑制特性，降低了杂散频率的插入损耗。

3.本发明采用如下的介质板材料：介质基板选用介电常数为                                                =10.2，厚度h=0.635mm。采用低阻抗线与平行耦合线结构。

4.加工后的电路板共分三层，即正面为金属微带线结构，中间是介质板层及输入输出端口，介质板材背面为一层金属镀层，其中输入输出端口处焊接两个SMA接头，用于实际测量。正面金属微带线结构是由一个低阻抗线，新型平行耦合线，以及新型谐振器组成，通过改变两个平行耦合线的距离可以调节零点的位置以及频带的宽带。

根据上述发明构思，本发明采用下述技术方案：

一种新型的双频窄带带通滤波器，包括三层结构：正面的金属微带线、中间的介质板层及输入输出端口、介质板材反面的金属镀层，所述的金属微带线结构是：由一段低阻抗线和与之相连的阶跃阻抗线构成的谐振器，以及由四分之一波长的均匀阻抗线和馈线连接矩形短微带线构成的新型谐振器；由于谐振器结构是对称的，所以可用奇偶模理论进行分析；其馈线的输入输出端口在同一水平线上。  

所述阶跃阻抗线是由两条平行耦合线末端连接一条短阻抗线构成，实现了新的耦合。

所述矩形微带线位于所述四分之一波长的均匀阻抗线与馈线相连拐角处,实现了很好谐波抑制特性。

所述介质板层为介电常数=10.2的介质板，该介质板厚度h =0.635mm。  

所述金属微带线和反面部分的金属镀层可以是导电性能较好的金属材料，如金、或银、或铜。

所述的中间层的介质板的介电常数可以是各种数值，因为介电常数与谐振器的长度的平方成反比，所以介电常数越高则对应滤波器的尺寸越小。

本发明与现有技术相比较，具有如下显而易见的突出实质性特点和显著优点：

本发明的滤波器结构可以看成是由两个传统的阶跃阻抗谐振器（SIR）组成的，但是与传统改进的地方在于在平行耦合线中间添加短阻抗线，组成阶跃阻抗谐振器，并在四分之一波长均匀阻抗谐振器（UIR）与馈线拐角加入短微带线构成的，此结构单元与传统基于UIR和SIR实现的双频滤波器的结构特性相比，带内损耗低，带外抑制特性好。

提高带外抑制特性的方法很多，通常是采用两种方法，一种是增加滤波器的级数，一种是在带外引入传输零点，本发明所采用的方法为后者。引入传输零点的方法有三种，一是引入交叉耦合结构，二是增加开路枝节，三是利用平行耦合线，本发明引入传输零点的方法采用的是第三种方法。通过改变平行耦合线的距离可以调节传输零点的位置。

本谐振器结构的馈线方式采用的是直接接入，直接接入法是用特性阻抗为50欧姆的微带线直接接到谐振器上。

附图说明

图1 是传统的阶跃阻抗谐振器（SIR）单元结构图。

图2 是改进的低阻抗线和平行耦合线组成的单元结构示意图。

图3 是传统馈线与谐振器结构示意图。