[发明专利]一种基于多模谐振的超宽带带通滤波器

说明书

技术领域

本发明涉及一种基于多模谐振的超宽带带通滤波器，该滤波器可以实现3.1～10.6GHz 频段的超宽带。

背景技术

UWB技术出现于20世纪50年代末，一直到20世纪90年代都主要应用于军事上 的雷达和低截获率的通信系统。近些年，随着微电子器件技术和工艺的发展，UWB技术才 开始逐步应用在民用领域。2002年2月14日，超宽带无线技术首次获得了美国联邦通信 委员会FCC的批准，可用于短距离无线通信中，这为超宽带技术产品的商业化应用打开了 大门，促进了超宽带系统及其器件如：UWB滤波器，UWB天线，UWB放大器等研究的 进展。

超宽带技术可适用的领域十分广泛，为了便于管理，FCC将超宽带系统分为3类： 成像系统，包括地面穿透雷达系统、墙壁成像系统、墙壁穿透成像系统、监视系统和医疗成 像系统；车载雷达系统；室内超宽带系统

近年来，随着无线通信技术及多媒体业务的快速发展，超宽带(UWB)技术在全球范 围内受到人们越来越多的重视。UWB系统以其传输速度快、功耗低、系统简单、保密性强 和抗干扰能力强等优点具有广泛的应用前景和巨大的市场价值。与此同时，它也给我们提出 了更多的挑战，因为现存的多数通信系统工作在同一频段，相互间的干扰问题将不得不考虑。 作为射频通信系统的关键部件之一，UWB滤波器将直接影响到整个超宽带通信系统的性能， 因此，其性能好坏至关重要。

射频低端大部分已被使用于现代无线通信中，因此FCC对低频端的使用有相当严格的 要求。这要求超宽带系统对带外，尤其是对低频段有很好的抑制。这样就需要一个高性能的超宽 带滤波器将带宽严格限制在FCC规定的范围内。所以设计一款边缘选择性良好，对谐波抑制较 高的超宽带滤波器是解决以上问题的关键之一。

发明内容

本发明的目的在于提供了一中体积小，结构紧凑，便于集成和互联的超宽带滤波器， 该滤波器可以使获得的超宽带具有较低的回波损耗和插入损耗,可以用于射频网络前段，实 现良好的通信。

本发明所采用的技术方案：

一种基于多模谐振的超宽带带通滤波器，包括形成于介质板上表面的开路存根结构 (1)、微带馈线结构(2)，(3)、所属的开路存根结构(1)由四根宽度相同的传输微带线及 刻有哑铃型槽的矩形贴片组成，且哑铃型槽上存在3个矩形贴片，微带馈线结构(2)由传输 微带线及矩形贴片组成。

所述的一种基于多模谐振的超宽带带通滤波器，其特征在于，开路存根结构(1)刻 哑铃型槽的矩形贴片上的两个矩形贴片关于其上的第三个矩形贴片对称，且四根传输微带线 关于矩形贴片对称。

所述的一种基于多模谐振的超宽带带通滤波器，其特征在于，开路存根结构(1)中 的四根传输耦合线与两边的微带馈线结构(2)，(3)中的传输微带线组成交趾耦合结构。且 整个结构呈现对称性。

所述的一种基于多模谐振的超宽带带通滤波器，其特征在于，可以通过调整传输耦合 线的间隙，来调整交趾耦合结构的耦合性，产生3.1-10.6GHz的超宽带；在调整开路存根结 构中的矩形槽和哑铃型槽的尺寸时，不影响其高频特性。

该发明滤波器相对于现有的滤波器具有以下的特性和优点：

设计简单、结构紧凑、加工方便、成本低廉、可实现超宽带。

通过调整交趾耦合结构中传输微带线的间隙以产生3.1-10.6GHz的超宽带。

通过调节开路存根结构中槽形的尺寸，能实现良好的低频特性和带外特性。

附图说明

图1是本发明实施实例1的基本结构俯视图；

图2是本发明实施实例1的基本结构侧视图；

具体实施方式

本发明设计了一种基于多模谐振的超宽带带通滤波器，该滤波器具有较宽的通带，较 小的回波损耗和插入损耗，良好的带外特性。

下面结合附图具体对发明做更详细的描述：

本发明的一个实例如图1所示，介质基板(4)是介电常数为4.9的FR-4。该介质基 板的厚度为1mm。介质基板下的接地板(5)采用铜材料。

如图1所示，本发明基于多模谐振的超宽带带通滤波器，介质基板上的开路存根结构 (1)，、微带馈线结构(2)，(3)采用铜材料。

该发明基于多模谐振的超宽带带通滤波器的设计参数：