專利名稱：多頻帶通濾波器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種多頻帶通濾波器，特別是涉及一種雙頻帶通濾波器。
背景技術(shù)：
使用微帶線(micro-strip line)所制作的微波濾波器(microwave filter)通常會遇到倍頻效應(yīng)(frequency doubling effect)的問題，所以當(dāng)設(shè)計出一帶通微波濾波器(Bandpass microwave filter)時，總是需要再串接一低通微波濾波器(low pass microwave filter)以消除倍頻的問題。然而，利用低通微波濾波器消除倍頻的方式，將會導(dǎo)致整個微帶線路非常復(fù)雜且占用的面積非常龐大。另外，在單頻帶通微波濾波器(SingleBand-pass Filter)無法滿足使用需求，從而產(chǎn)生了對雙頻帶通微波濾波器(Dual Band-pass Filter)的需求的情況下， 如果仍是利用低通微波濾波器來消除倍頻的問題，則將會導(dǎo)致整個微帶線路更為復(fù)雜，且占用的面積更為龐大。由于在對雙頻帶通微波濾波器進行電磁波干擾測試時，發(fā)射訊號主頻的二倍、三倍及四倍頻的諧波最難達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)。因此，如何在不大幅增加產(chǎn)品制造成本及體積的前提下， 設(shè)計制造出符合相關(guān)法規(guī)的雙頻帶通微波濾波器，便成為了各設(shè)計及制造廠商亟待克服和解決的一重要課題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是為了克服現(xiàn)有技術(shù)中的雙頻帶通微波濾波器微帶線路復(fù)雜、占用面積龐大的缺陷，提供一種多頻帶通微波濾波器，其利用多個微帶線所構(gòu)成的共振器，使其兩兩之間倍頻錯開，并且使所欲設(shè)計的二個頻帶迭合在一起，以有效消除倍頻問題，并實現(xiàn)雙頻帶的目標(biāo)。本發(fā)明是通過下述技術(shù)方案來解決上述技術(shù)問題的一種多頻帶通濾波器，其特點在于，其包括一第一共振器，具有兩相異特性阻抗的微帶線，以及提供一第一頻率通帶與一第二頻率通帶；一第二共振器，具有兩相異特性阻抗的微帶線，該第二共振器以電磁方式耦合于該第一共振器，該第二共振器提供一第三頻率通帶與一第四頻率通帶，其中該第三頻率通帶與該第一頻率通帶迭合，該第四頻率通帶與該第二頻率通帶迭合；及一第三共振器，具有兩相異特性阻抗的微帶線，且與該第一共振器反向?qū)ΨQ設(shè)置，該第三共振器以電磁方式耦合于該第二共振器，以及提供該第一頻率通帶與該第二頻率通帶。較佳地，該第一共振器與該第三共振器各包括一第一特性阻抗的微帶線，且該第一特性阻抗的微帶線的兩端分別電性連接一第二特性阻抗的微帶線。較佳地，該第二共振器包括一第三特性阻抗的微帶線，該第三特性阻抗的微帶線的兩端分別電性連接一第四特性阻抗的微帶線。較佳地，該第一共振器的第二特性阻抗的微帶線與第三共振器的第二特性阻抗的微帶線分別電磁耦合于該第二共振器的第四特性阻抗的微帶線。
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較佳地，該第一特性阻抗的微帶線的阻抗值小于該第二特性阻抗的微帶線，該第四特性阻抗的微帶線的阻抗值小于該第三特性阻抗的微帶線。本發(fā)明的另一技術(shù)方案為一種多頻帶通濾波器，其特點在于，其包括一第一共振器，具有兩相異特性阻抗的微帶線，以及提供一第一頻率通帶與一第二頻率通帶；及一第二共振器，具有兩相異特性阻抗的微帶線，該第二共振器以電磁方式耦合于該第一共振器， 該第二共振器提供一第三頻率通帶與一第四頻率通帶，其中該第三頻率通帶與該第一頻率通帶迭合，該第四頻率通帶與該第二頻率通帶迭合。較佳地，該第一共振器包括一第一特性阻抗的微帶線，且該第一特性阻抗的微帶線的兩端分別電性連接一第二特性阻抗的微帶線。較佳地，該第二共振器包括一第三特性阻抗的微帶線，該第三特性阻抗的微帶線的兩端分別電性連接一第四特性阻抗的微帶線。較佳地，該第一共振器的第二特性阻抗的微帶線電磁耦合于該第二共振器的第四特性阻抗的微帶線。較佳地，該第一特性阻抗的微帶線的阻抗值小于該第二特性阻抗的微帶線，該第四特性阻抗的微帶線的阻抗值小于該第三特性阻抗的微帶線。本發(fā)明的積極進步效果在于本發(fā)明前述各實施例的多頻帶通微波濾波器利用多個步階阻抗共振器電磁耦合連接，且兩兩之間倍頻錯開，使微波倍頻訊號即使通過第一個共振器，但是在第二個共振器或第三個共振器便會被阻擋，而所欲設(shè)計的兩個頻帶則使其迭合在一起。由此，本發(fā)明前述各實施例的多頻帶通微波濾波器不需要串接一低通微波濾波器仍可有效解決倍頻問題，實現(xiàn)雙頻帶的目標(biāo)，進而大幅減少微波濾波器所占用的面積。


圖1為本發(fā)明的第一共振器結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明的第一共振器頻率響應(yīng)示意圖；圖3為本發(fā)明的第二共振器結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為本發(fā)明的第二共振器頻率響應(yīng)示意圖；圖5為本發(fā)明第一實施例的多頻帶通微波濾波器結(jié)構(gòu)示意圖；圖6為本發(fā)明第一實施例的多頻帶通微波濾波器的頻率響應(yīng)示意圖；圖7為本發(fā)明第二實施例的多頻帶通微波濾波器結(jié)構(gòu)示意圖；圖8為本發(fā)明第二實施例的多頻帶通微波濾波器的一頻率響應(yīng)示意圖；圖9為本發(fā)明第二實施例的多頻帶通微波濾波器的另一頻率響應(yīng)示意圖；及圖10為本發(fā)明第二實施例的另一多頻帶通微波濾波器結(jié)構(gòu)示意圖。主要附圖標(biāo)記說明第一共振器1第一特性阻抗的微帶線10、10’第二特性阻抗的微帶線12、12’射頻信號輸入端口 IN射頻信號輸出端口 OUT第二共振器4
第三特性阻抗的微帶線40第四特性阻抗的微帶線42多頻帶通微波濾波器5多頻帶通微波濾波器6第三共振器1，多頻帶通微波濾波器6’
具體實施例方式參考圖1，圖1為本發(fā)明的第一共振器結(jié)構(gòu)示意圖。第一共振器1由一第一特性阻抗的微帶線10與兩個第二特性阻抗的微帶線12電性連接所組成，其中，第一特性阻抗的微帶線10與一第二特性阻抗的微帶線12兩者之間的微帶線寬度設(shè)計為相異的特性阻抗，以提供一第一頻率通帶與一第二頻率通帶。在本實施例中，第一特性阻抗的微帶線10的阻抗值小于第二特性阻抗的微帶線12。另外，第一共振器1的第一特性阻抗的微帶線10的一端電性連接一個第二特性阻抗的微帶線12，另一端則電性連接另一個第二特性阻抗的微帶線 12。其中，第一共振器1可以為一種步階阻抗共振器(steppedimpedance resonator)或其它能夠提供第一頻率通帶與第二頻率通帶的共振器。仍然參考圖1。第一共振器1可以通過一射頻信號輸入端口 IN與一射頻信號輸出端口 OUT進行頻率響應(yīng)的測試。從圖2可以得知，第一共振器1的頻率響應(yīng)在2. 4GHz附近產(chǎn)生第一頻率通帶(pass band) Pl，并且，在5. 7GHz附近產(chǎn)生第二頻率通帶(pass band) P2。參考圖3，圖3為本發(fā)明的第二共振器結(jié)構(gòu)示意圖。第二共振器4由一第三特性阻抗的微帶線40與兩個第四特性阻抗的微帶線42電性連接所組成，其中，兩個第四特性阻抗的微帶線42分別電性連接于第三特性阻抗的微帶線40的兩端，并且反向?qū)ΨQ設(shè)置。其中， 第三特性阻抗的微帶線40與第四特性阻抗的微帶線42兩者之間的微帶線寬度設(shè)計為相異的特性阻抗，以提供一第三頻率通帶與一第四頻率通帶。在本實施例中，第四特性阻抗的微帶線42的阻抗值小于第三特性阻抗的微帶線40。其中，第二共振器4可以為一種步階阻抗共振器(stepped impedance resonator)或其它能夠提供第三頻率通帶與第四頻率通帶的共振器。仍然參考圖3。第二共振器4可以通過一射頻信號輸入端口 IN與一射頻信號輸出端口 OUT進行頻率響應(yīng)的測試。從圖4可以得知，第二共振器4的頻率響應(yīng)在2. 4GHz附近產(chǎn)生第三頻率通帶(pass band) P3，并且，在5. 7GHz附近產(chǎn)生第四頻率通帶(pass band) P4。配合圖1與圖3，參考圖5。圖5為本發(fā)明第一實施例的多頻帶通微波濾波器結(jié)構(gòu)示意圖。多頻帶通微波濾波器5包括第一共振器1與一第二共振器4，其中，第一共振器1 的第二特性阻抗的微帶線12以電磁方式耦合于第二共振器4的第四特性阻抗的微帶線42。配合圖5，參考圖6，圖6為本發(fā)明第一實施例的多頻帶通微波濾波器的頻率響應(yīng)示意圖。從圖6可以得知，多頻帶通微波濾波器5的第一共振器1與第二共振器4在頻率響應(yīng)時，第一共振器1在2. 4GHz附近產(chǎn)生的第一頻率通帶(pass band) Pl會與第二共振器 4產(chǎn)生的第三頻率通帶(pass band)P3迭合(congruency)。并且，第一共振器1在5. 7GHz附近產(chǎn)生的第二頻率通帶(pass band)P2則會與第二共振器4產(chǎn)生的第四頻率通帶(pass band) P4 迭合(congruency) 0由此，多頻帶通微波濾波器5的第一共振器1與第二共振器4在頻率響應(yīng)時所產(chǎn)生的其他倍頻，將會相互錯開而沒有迭合。因此，利用電磁方式耦合連接第一共振器1與第二共振器4所構(gòu)成的多頻帶通微波濾波器5便可以有效解決倍頻問題，實現(xiàn)雙頻帶的目標(biāo)， 并且可以大幅減少微波濾波器所占用的面積。請配合圖5，參考圖7。圖7為本發(fā)明第二實施例的多頻帶通微波濾波器結(jié)構(gòu)示意圖。相較于第一實施例的多頻帶通微波濾波器5，本發(fā)明第二實施例的多頻帶通微波濾波器 6還包括一第三共振器1’，其中，第三共振器1’的組成結(jié)構(gòu)與第一共振器1的組成結(jié)構(gòu)相同，并且，具有相同的物理特性，第三共振器1’具有第一特性阻抗的微帶線10’與第二特性阻抗的微帶線12’。在本第二實施例中，第三共振器1’的組成結(jié)構(gòu)反向?qū)ΨQ于第一共振器1的組成結(jié)構(gòu)。第三共振器1’的第一特性阻抗的微帶線10’電性連接于兩個第二特性阻抗的微帶線 12’，且第三共振器1’的第二特性阻抗的微帶線12’與第一共振器1的第二特性阻抗的微帶線12分別設(shè)置于第二共振器4的兩端，且分別以電磁方式耦合于第二共振器4的第四特性阻抗的微帶線42。另外，第一共振器1的第二特性阻抗的微帶線12與第三共振器1’的第二特性阻抗的微帶線12’可以設(shè)計為一直線狀微帶線或一彎折狀微帶線。當(dāng)?shù)诙匦宰杩沟奈Ь€ 12、12’設(shè)計為彎折狀微帶線時，可減少多頻帶通微波濾波器6’的占用面積，達(dá)到微小化的目的，如圖10所示。請配合圖7，參考圖8。圖8為本發(fā)明第二實施例的多頻帶通微波濾波器的頻率響應(yīng)示意圖。從圖8可以得知，多頻帶通微波濾波器6在頻率響應(yīng)時，在2. 4GHz附近產(chǎn)生一頻率通帶(pass band)，并且，在5. 7GHz附近產(chǎn)生另一頻率通帶(pass band)。同時，在兩個頻率通帶之間并沒有其它倍頻的通帶。由此，多頻帶通微波濾波器6能夠有效地抑制其它倍頻，以解決倍頻所衍生的問題，實現(xiàn)雙頻帶的目標(biāo)，并且可以大幅減少微波濾波器所占用的面積。請配合圖7，參考圖9。圖9為本發(fā)明第二實施例的多頻帶通微波濾波器的另一頻率響應(yīng)示意圖。從圖9可以得知，多頻帶通微波濾波器6在頻率響應(yīng)時，在0 15GHz的頻率范圍內(nèi)只存在所設(shè)計出的雙頻帶(2. 4GHz與5. 7GHz)，并不會出現(xiàn)其它倍頻的通帶，進而有效提高了使用的帶寬。綜上所述，本發(fā)明前述各實施例的多頻帶通微波濾波器，利用多個步階阻抗共振器電磁耦合連接，且兩兩之間倍頻錯開，使微波倍頻訊號即使通過第一個共振器，但是在第二個步階阻抗共振器或第三個步階阻抗共振器便會被阻擋，而所欲設(shè)計的兩個頻帶則使其迭合在一起。因此，本發(fā)明前述各實施例的多頻帶通微波濾波器不需要串接一低通微波濾波器仍可有效解決倍頻問題，實現(xiàn)雙頻帶的目標(biāo)，進而大幅減少微波濾波器所占用的面積。雖然以上描述了本發(fā)明的具體實施方式
，但是本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，這些僅是舉例說明，本發(fā)明的保護范圍是由所附權(quán)利要求書限定的。本領(lǐng)域的技術(shù)人員在不背離本發(fā)明的原理和實質(zhì)的前提下，可以對這些實施方式做出多種變更或修改，但這些變更和修改均落入本發(fā)明的保護范圍。
權(quán)利要求
1.一種多頻帶通濾波器，其特征在于，其包括一第一共振器，具有兩相異特性阻抗的微帶線，以及提供一第一頻率通帶與一第二頻率通帶；一第二共振器，具有兩相異特性阻抗的微帶線，該第二共振器以電磁方式耦合于該第一共振器，該第二共振器提供一第三頻率通帶與一第四頻率通帶，其中該第三頻率通帶與該第一頻率通帶迭合，該第四頻率通帶與該第二頻率通帶迭合；及一第三共振器，具有兩相異特性阻抗的微帶線，且與該第一共振器反向?qū)ΨQ設(shè)置，該第三共振器以電磁方式耦合于該第二共振器，以及提供該第一頻率通帶與該第二頻率通帶。
2.如權(quán)利要求1所述的多頻帶通濾波器，其特征在于，該第一共振器與該第三共振器各包括一第一特性阻抗的微帶線，且該第一特性阻抗的微帶線的兩端分別電性連接一第二特性阻抗的微帶線。
3.如權(quán)利要求2所述的多頻帶通濾波器，其特征在于，該第二共振器包括一第三特性阻抗的微帶線，該第三特性阻抗的微帶線的兩端分別電性連接一第四特性阻抗的微帶線。
4.如權(quán)利要求3所述的多頻帶通濾波器，其特征在于，該第一共振器的第二特性阻抗的微帶線與第三共振器的第二特性阻抗的微帶線分別電磁耦合于該第二共振器的第四特性阻抗的微帶線。
5.如權(quán)利要求4所述的多頻帶通濾波器，其特征在于，該第一特性阻抗的微帶線的阻抗值小于該第二特性阻抗的微帶線，該第四特性阻抗的微帶線的阻抗值小于該第三特性阻抗的微帶線。
6.一種多頻帶通濾波器，其特征在于，其包括一第一共振器，具有兩相異特性阻抗的微帶線，以及提供一第一頻率通帶與一第二頻率通帶；及一第二共振器，具有兩相異特性阻抗的微帶線，該第二共振器以電磁方式耦合于該第一共振器，該第二共振器提供一第三頻率通帶與一第四頻率通帶，其中該第三頻率通帶與該第一頻率通帶迭合，該第四頻率通帶與該第二頻率通帶迭合。
7.如權(quán)利要求6所述的多頻帶通濾波器，其特征在于，該第一共振器包括一第一特性阻抗的微帶線，且該第一特性阻抗的微帶線的兩端分別電性連接一第二特性阻抗的微帶線。
8.如權(quán)利要求7所述的多頻帶通濾波器，其特征在于，該第二共振器包括一第三特性阻抗的微帶線，該第三特性阻抗的微帶線的兩端分別電性連接一第四特性阻抗的微帶線。
9.如權(quán)利要求8所述的多頻帶通濾波器，其特征在于，該第一共振器的第二特性阻抗的微帶線電磁耦合于該第二共振器的第四特性阻抗的微帶線。
10.如權(quán)利要求9所述的多頻帶通濾波器，其特征在于，該第一特性阻抗的微帶線的阻抗值小于該第二特性阻抗的微帶線，該第四特性阻抗的微帶線的阻抗值小于該第三特性阻抗的微帶線。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種多頻帶通濾波器，其包括一第一共振器與一第二共振器。其中，第一共振器提供一第一頻率通帶與一第二頻率通帶。第二共振器以電磁方式耦合于第一共振器的另一端，以提供一第三頻率通帶與一第四頻率通帶，其中第三頻率通帶、第四頻率通帶分別與第一頻率通帶、第二頻率通帶迭合。本發(fā)明前述各實施例的多頻帶通微波濾波器不需要串接一低通微波濾波器仍可有效解決倍頻問題，實現(xiàn)雙頻帶的目標(biāo)，進而大幅減少微波濾波器所占用的面積。
文檔編號H01P1/203GK102447150SQ20101050355
公開日2012年5月9日 申請日期2010年10月12日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月12日
發(fā)明者葉洧豪, 黃威翔 申請人:環(huán)旭電子股份有限公司, 環(huán)鴻科技股份有限公司