[发明专利]基于开路枝节加载谐振器的三频带带通滤波器

说明书

技术领域

本发明属于通信技术领域，更进一步涉及无线通信技术领域中的一种基于开路枝节加载谐振器OSLR(OpenStub Loaded Resonator)的三频带微带带通滤波器。本发明实现了能够在三个不同工作频段处同时滤波的三频带带通滤波器，可在中心频率2.4GHz、3.5GHz、5.4GHz频段处分别实现对微波信号滤波的功能，可用于WLAN与WIMAX无线通信系统。

背景技术

微波滤波器是通信系统、雷达系统等射频前端系统不可缺少的重要组成部分，其主要作用是最大限度地滤除系统噪声及其他信道信号的干扰，其性能好坏直接影响整个无线通信系统的稳定和性能指标。现代无线通信系统要求射频器件工作在多个分离的频段以满足一个多模终端来实现不同业务的需求，通过一个波束发射多个不连续信道的频率信号，这就需要使用多通带滤波器来一直杂散的噪声信号。传统的滤波器为了实现多频段通信，每一个频段都需要独立的滤波器，这样大大增加了整个系统的体积和功耗。为解决上述问题，对于滤波器的设计要求能够同时工作在多个频段，设计插入损耗更低，回波损耗大，体积更小的滤波器。根据美国电气与电子工程师协会标准规定，无线局域网WLAN主要工作频段为：2.4-2.4835GHz和5.15-5.825GHz；全球微波互联接入WIMAX的主要工作频段为：3.3-3.9GHz。本发明在无线局域网和全球微波互联接入的频段范围内设计一款中心频率工作在2.4/3.5/5.4GHz的三频带带通滤波器。

滤波器的主要技术指标有：中心频率、相对带宽、插入损耗、回波损耗等，多频带滤波器实现时主要包括以下方式：(1)多个滤波器组合，包括带通与带阻滤波器的组合以及多个带通滤波器的级联；(2)可控谐振器耦合法，谐振器类型主要有枝节加载谐振器(SLR)和阶梯阻抗谐振器(SIR)；(3)缺陷地法；(4)多模法。

Lin XM,Chu Q X.在其发表的论文“A novel triple-band filter with transmission zeros using tri-section SIRs”(International Conference on Microwave and Millimeter Wave Technology,IEEE,2008:1261-1263)中公开了一种用两个三阶阶梯阻抗谐振器实现三频带带通滤波器的方法。该滤波器采用的阶梯阻抗谐振器以交指型结构耦合在一起，通过对阶梯阻抗谐振器结构的折叠，并引入交指型馈电结构，采用紧凑型放置，减小了滤波器体积。但是，该滤波器仍然存在的不足之处是，其通带内插入损耗偏高，回波损耗偏小，通带选择性较差。

电子科技大学在申请的专利文献“微带三通带带通滤波器”(申请日：2014.07.29，申请号201410368041.6，公告号CN 104124496A)中公开了一种使用枝节加载半波长谐振器的方法。该方法构造了三个独立的滤波器，每个滤波器的通带频率及通带带宽都可以单独调整，而且频率选择性好、通带间隔离度高。但是，该方法仍然存在的不足之处是，由于采用谐振器个数较多，导致滤波器体积偏大。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的不足，提出一种基于开路枝节加载谐振器的三频带带通滤波器。

为了实现上述目的，本发明包括微带介质基板，金属接地板，谐振器，输入输出馈线，接地通孔；所述的金属接地板设置于介质基板下表面；所述的谐振器串接于输入馈线与输出馈线之间，谐振器、输入馈线、输出馈线均设置于介质基板的上表面；所述的接地通孔设置于金属接地板的正中心并贯穿介质基板的上表面与下表面。

所述谐振器包括两个对称放置的“ε”型开路枝节加载谐振器、一个枝节线、两个对称放置的“C”型阶梯阻抗谐振器；所述两个“C”型开口环由枝节线连接并嵌套于两个对称放置的“ε”型开路枝节加载谐振器的空隙之中。

所述输入馈线和输出馈线采用零度馈电结构，所述输入馈线和输出馈线均采用50欧姆微带线。

所述两个对称放置的“ε”型开路枝节加载谐振器中，每个“ε”型枝节加载谐振器包括开路枝节线和“C”型开口环；所述的开路枝节线与“C”型开口环的底端的中心点相连。

所述枝节线与馈线垂直，枝节线设置于介质基板上表面的中心处，枝节线与两个对称放置的“C”型开口环的底端的中心点相连。

本发明与现有技术相比具有以下优点：