[发明专利]基于平行耦合线的超宽带带通滤波器

说明书

本发明公开了一种基于平行耦合线的超宽带带通滤波器，包括中间层介质基板、位于介质基板顶层的微带结构、底层的金属接地板和两个输入\输出端口；微带结构包括第一平行三线耦合线、第二平行三线耦合线、第一枝节加载阶梯阻抗谐振器和第二枝节加载阶梯阻抗谐振器；两个输入\输出端口分别与两个枝节加载阶梯阻抗谐振器连接；金属接地板上包括第一背面缝隙单元和第二背面缝隙单元，第一背面缝隙单元和第二背面缝隙单元分别设置在第一平行三线耦合线、第二平行三线耦合线在金属接地板的投影位置。本发明设计简单，结构紧凑，加工方便且通带性能平稳，通带选择性较好。

技术领域

本发明涉及超宽带滤波器技术，具体涉及一种基于平行耦合线的超宽带带通滤波器。

背景技术

2001年9月初国内发布的“十五”863计划通信技术主题研究项目中，把超宽带无线通信关键技术及其共存与兼容技术作为无线通信共性技术与创新技术的研究内容，鼓励国内学者加强这方面的研发工作。2002年超宽带无线技术首次获得了美国联邦通信委员会(FCC,Federal Communication Commission)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的进展。作为UWB通信系统中的关键器件之一，超宽带滤波器得到了广泛研究。

在对UWB滤波器的研究进程中，最早出现的是单模微带线滤波器，而后又出现了双模谐振器，之后引入了环形谐振器结构，但是都各有缺点。随着新技术、新工艺的出现以及人们对超宽带技术的进一步了解，超宽带滤波器的设计理论不断丰富和完善，新型超宽带滤波器不断地诞生和发展。

目前国内外设计超宽带滤波器的主要方法有：(1)双模与多模谐振器法，这类宽带/UWB带通滤波器设计方法简单，结构紧凑；(2)级联低通-高通或带通带阻法，这类超宽带滤波器尺寸较大，不符合小型化的要求，且插入损耗较高；(3)混合微带/CPW法，这种方法虽有紧凑的电路尺寸，但因为采用了双层结构，也需要特殊的安装手段，增加了其与系统集成的复杂度；

2012年王辉在论文《UWB bandpass filter with novel structure and supercompact size》中创新性的提出了三线耦合谐振器，并利用三线耦合谐振器加载枝节实现了超宽带滤波器，该滤波器具有极小的尺寸，但通带选择性仍有待进一步提高。2012年许进在《Sharp rejection UWB bandpass filter with notch band》这篇论文中利用半波长平行耦合谐振器的宽带特性实现了超宽带，并通过在级联的两个四分之一波长耦合线两端加载终端锻炼的平行耦合线实现了较好的通带选择性。但该论文通过背面缝隙和缺陷地(DGS)结构来实现耦合线的强耦合，终端短路的耦合线设计也相对比较复杂。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于平行耦合线的超宽带带通滤波器。

实现本发明目的的技术方案为：一种基于平行耦合线的超宽带带通滤波器，包括中间层介质基板、位于介质基板顶层的微带结构、底层的金属接地板和两个输入\输出端口；

所述的微带结构包括第一平行三线耦合线、第二平行三线耦合线、第一枝节加载阶梯阻抗谐振器和第二枝节加载阶梯阻抗谐振器；第一平行三线耦合线和第二平行三线耦合线串联，第一枝节加载阶梯阻抗谐振器和第二枝节加载阶梯阻抗谐振器并联在第一平行三线耦合线和第二平行三线耦合线的两端；两个输入\输出端口分别与两个枝节加载阶梯阻抗谐振器连接；

所述的金属接地板上包括第一背面缝隙单元和第二背面缝隙单元，第一背面缝隙单元和第二背面缝隙单元分别设置在第一平行三线耦合线、第二平行三线耦合线在金属接地板的投影位置。