[发明专利]基于阶梯阻抗谐振器和开路枝节的三陷波带通滤波器

说明书

技术领域

本发明提出基于阶梯阻抗谐振器和开路枝节的三陷波带通滤波器，该滤波器是具有三陷波的超宽带滤波器。4个折叠结构的λ/4短路枝节实现了滤波器的超宽带特性，在此基础上加载阶梯阻抗谐振器和开路枝节实现三陷波带通滤波器。

背景技术

2002年2月，美国联邦通信委员会(FCC)批准3.1-10.6GHz频段用于商用通信，因此超宽带得到广泛的应用。然而，在FCC定义的商用范围内，超宽带信号可能受到诸如WiAX(3.5-GHz)、WLAN(5.15-5.825GHz)、RFID(6.8GHz)等信号的干扰。如何解决同频干扰成为超宽带研究重要内容，多频滤波器作为多频通信系统中不可缺少的关键器件之一，超宽带双频带通滤波器得到广泛关注和研究。

近年来出现了一些设计思路，如多模谐振器(MMR)、过孔结构等，这写结构虽然能实现陷波的效果，但是这些结构的尺寸较大，陷波不可调。所以设计的滤波器陷波陡峭、尺寸紧凑的三陷波带通滤波器具有重要意义。

发明内容

本发明的目的是在于提供一种陷波陡峭、小尺寸、带有三陷波特性且陷波可调的滤波器，该滤波器可以降低WLAN信号对UWB信号的干扰，实现超宽带通信系统与窄带系统之间的协同通信。

本发明所采用的技术方案：

基于阶梯阻抗谐振器和开路枝节的三陷波带通滤波器，包括4个折叠结构的λ/4短路枝节谐振器(101)，阶梯阻抗谐振器(102)，两个输入输出端口(103)，双开路枝节(104)，半波长微带线(105)，介质基板(106)，介质基板下的金属接地板(107)。

根据权利要求1所述的基于阶梯阻抗谐振器和开路枝节的三陷波带通滤波器，其特征是介质板表面的4个折叠结构的λ/4短路枝节谐振器(101)，阶梯阻抗谐振器(102)，两个输入输出端口(103)，双开路枝节(104)，半波长微带线(105)左右对称。

根据权利要求1所述的基于阶梯阻抗谐振器和开路枝节的三陷波带通滤波器，其特征是用4个折叠结构的λ/4短路枝节谐振器(101)来实现超宽带的特性。

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、通带可调，带通特性可调。

该发明滤波器包括一个阶梯阻抗谐振器。

该发明滤波器通过改变阶梯阻抗谐振器的尺寸可以调节两个通带的中心频率。

该发明滤波器通过改变阶梯阻抗谐振器的两部分的阻抗比可以在通带内侧产生两个传输零点。

附图说明

图1是本发明实施实例的基本结构俯视图；

图2是本发明实施实例的基本结构尺寸图；

图3是本发明实施实例的基本结构侧视图；

图4是本发明实施实例的频率响应特性；

具体实施方式

本发明设计了基于阶梯阻抗谐振器和开路枝节的三陷波带通滤波器，该滤波器陷波可调、通带可调。

下面结合附图对该发明做更详细的描述：

如图1所示，本发明所设计的基于阶梯阻抗谐振器和开路枝节的三陷波带通滤波器，4个折叠结构的λ/4短路枝节谐振器(101)，阶梯阻抗谐振器(102)，两个输入输出端口(103)，双开路枝节(104)，半波长微带线(105)采用铜材料。

本发明的一个实例如图2所示，介质基板(106)是介电常数介电常数为2.2的RT/Duorid5880，该介质基板的厚度为1.0mm，介质基板下的金属接地板(107)采用铜材料。

如图2所示，本发明所设计的基于阶梯阻抗谐振器和开路枝节的三陷波带通滤波器，通过调节阶梯阻抗谐振器(102)的尺寸来调整第一通带和第二通带的中心频率和通带宽度，通过调节双开路枝节(104)的长度来调整第三通带的中心频率和通带宽度。

该发明所设计的基于阶梯阻抗谐振器和开路枝节的三陷波带通滤波器的设计参数如下：L1＝5mm，L2＝14mm，L3＝4mm，L4＝5.3mm，L5＝2mm，L6＝2mm，L7＝2mm，R1＝0.1mm，W1＝1.7mm，W2＝3mm，W3＝0.3mm，W5＝3mm，W6＝2mm，具体的结构如图3所示。

多模谐振器的设计：4个折叠结构的λ/4短路枝节谐振器(101)来实现超宽带的特性，在此基础上加载阶梯阻抗谐振器和开路枝节实现三陷波带通滤波器。

图4给出滤波器的频率响应特性包括回波损耗|S₁₁|和插入损耗|S₂₁|。由图可知，回波损耗|S₁₁|和插入损耗|S₂₁|均小于-15dB，该滤波器实现了在4.8Ghz频段、6.7Ghz频段和9.5Ghz频段三个陷波特性，且通带的选择性及通带之间的隔离度效果非常良好。