一種超寬帶濾波器的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種超寬帶濾波器，其特征在于包括以下裝置：第一輸入/輸出端口（1）、第二輸入/輸出端口（2）和基板（12），所述第一輸入/輸出端口（1）和第二輸入/輸出端口（2）位于一個(gè)水平線上并處于基板（12）的兩側(cè)，該基板（12）具有一上表面和下表面。該超寬帶濾波器具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、小型化、帶內(nèi)選擇性好，便于產(chǎn)品調(diào)試及批量生產(chǎn)。
【專利說明】一種超寬帶濾波器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種超寬帶濾波器，屬微波傳輸器件【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0002]超寬帶(Ultra-wideband, UffB)技術(shù)是近年來以其成本低、功耗小、數(shù)據(jù)傳輸速率高、安全性好等優(yōu)點(diǎn)而成為國際上新興的一種無線通信技術(shù)。自2002年美國聯(lián)邦通信委員會(huì)(Federal Communications Commission, FCC)將 3.1GHz ?10.6GHz 的頻段批準(zhǔn)用于商業(yè)通信以來，超寬帶通信技術(shù)受到了越來越多的重視。濾波器是超寬帶系統(tǒng)中的一個(gè)重要元件，如何設(shè)計(jì)出結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，體積小、平面化、選擇性高的超寬帶濾波器己經(jīng)成為研究者們追逐的目標(biāo)。
[0003]現(xiàn)有文獻(xiàn)報(bào)道的超寬帶濾波器結(jié)構(gòu):
[0004]文獻(xiàn)l(Zhu, L., S.Sun, and Menzel.ff, Ultra-wideband (UffB) bandpass filtersusing multiple-mode resonator, IEEE Microwave and Wireless Components Letters,2005, 15: 796-798)中利用在矩形多模諧振器實(shí)現(xiàn)超寬帶濾波器，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但濾波器的選擇性不理想；
[0005]文獻(xiàn)2 (Hao, Z.C., and J.S.Hong, UffB Bandpass Filter Using CascadedMiniature High-Pass and Low-Pass Filters With Multilayer Liquid Crystal PolymerTechnology, IEEE Transactions on Microwave Theory and Techniques, 2010, 58:614-623)中利用多層結(jié)構(gòu)之間的耦合來實(shí)現(xiàn)超寬帶濾波器，性能良好，但多層結(jié)構(gòu)不易應(yīng)用于微波電路模塊集成；
[0006]文獻(xiàn)3 ( Oshima.S., K.Wada, R.Murata, and Y.Shimakata, Multilayerdual-band bandpass filter in low-temperature co-fired ceramic substrate forultra-wideband applications, IEEE Transactions on Microwave Theory andTechniques, 2010, 58: 941-948)中利用新型低溫共燒陶瓷(LTCC)技術(shù)實(shí)現(xiàn)超寬帶濾波器，結(jié)構(gòu)緊湊，但制作昂貴，且不易量產(chǎn)。
[0007]綜上所述，(I)文獻(xiàn)I中設(shè)計(jì)的超寬帶濾波器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但濾波器的選擇性不理想；(2)文獻(xiàn)2中設(shè)計(jì)的超寬帶濾波器是利用多層結(jié)構(gòu)之間的耦合，性能優(yōu)良，但多層結(jié)構(gòu)不易應(yīng)用于微波電路模塊集成；(3)文獻(xiàn)3中利用新型低溫共燒陶瓷技術(shù)(LTCC)設(shè)計(jì)的超寬帶濾波器，易于加工及集成，但是通帶的選擇性及阻帶特性不理想。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本實(shí)用新型專利的目的在于提供一種超寬帶濾波器，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、小型化、帶內(nèi)選擇性好等優(yōu)勢(shì)，便于產(chǎn)品調(diào)試及批量生產(chǎn)。
[0009]為了達(dá)到上述目的，實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型的技術(shù)解決方案為:一種超寬帶濾波器，其特征在包括以下裝置:第一輸入/輸出端口(I)、第二輸入/輸出端口(2)和基板(12)，所述第一輸入/輸出端口(I)和第二輸入/輸出端口(2)位于一個(gè)水平線上并處于基板(12)的兩偵1J,該基板(12)具有一上表面和下表面；
[0010]所述該基板(12)的上表面具有第一均勻傳輸單元(3)、第二均勻傳輸單元(4)、第一平行耦合饋線(5 )、第二平行耦合饋線(6 )、E型諧振結(jié)構(gòu)(7 )和中心枝節(jié)(11);
[0011]所述第一均勻傳輸單元(3)和第二均勻傳輸單元(4) 一端分別與第一輸入/輸出端口(I)和第二輸入/輸出端口(2)相連,所述第一均勻傳輸單兀(3)和第二均勻傳輸單兀
(4)的另一端分別與第一平行耦合饋線(5)和第二平行耦合饋線(6)的非開口端相連，所述E型諧振結(jié)構(gòu)(7)通過中間結(jié)構(gòu)(7-2)與中心枝節(jié)(11)相連，所述第一平行耦合饋線(5)和第二平行耦合饋線(6)的開口端通過中心枝節(jié)(11)相耦合，所述中間結(jié)構(gòu)(7-2)還具有一接地通孔(7-1)。
[0012]所述E型諧振結(jié)構(gòu)(7)的兩端具有第一開路諧振枝節(jié)(8)和第二開路諧振枝節(jié)
(9)。
[0013]所述E型諧振結(jié)構(gòu)(7)所獲得的可覆蓋頻率為3.2?10.4GHz。
[0014]所述基板(12)的介電常數(shù)為3.45-3.49，厚度為0.85mm，損耗角0.0026-0.0029。
[0015]所述第一平行耦合饋線(5)和第二平行耦合饋線(6)的開口端相向設(shè)置。
[0016]所述第一平行耦合饋線(5)和第二平行耦合饋線(6)位于同一水平線上。
[0017]所述第一均勻傳輸單元(3)和第二均勻傳輸單元(4)，均為55 Ω?jìng)鬏斁€。
[0018]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，其顯著優(yōu)點(diǎn):1)利用E型諧振結(jié)構(gòu)獲得覆蓋超寬帶通信頻段3.2?10.4GHz的超寬帶濾波器，在通帶的低頻端和高頻端均有一個(gè)傳輸零點(diǎn)實(shí)現(xiàn)了超寬帶濾波器的高選擇性；2)超寬帶濾波器的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)為單層結(jié)構(gòu)，便于模塊集成化；3)超寬帶濾波器的體積小、加工容易，生產(chǎn)成本低及便于調(diào)試。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0019]圖1是本專利的正面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020]圖2至圖3是本專利的頻率響應(yīng)的仿真曲線。
【具體實(shí)施方式】
[0021]下面結(jié)合實(shí)施實(shí)例及附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的描述，但本實(shí)用新型的實(shí)施方式不限于此。
[0022]如圖1所示，一種超寬帶濾波器，其特征在包括以下裝置:第一輸入/輸出端口
(I)、第二輸入/輸出端口(2)和基板(12),所述第一輸入/輸出端口(I)和第二輸入/輸出端口(2)位于一個(gè)水平線上并處于基板(12)的兩側(cè)，該基板(12)具有一上表面和下表面；
[0023]所述該基板(12)的上表面具有第一均勻傳輸單元(3)、第二均勻傳輸單元(4)、第一平行耦合饋線(5 )、第二平行耦合饋線(6 )、E型諧振結(jié)構(gòu)(7 )和中心枝節(jié)(11);
[0024]所述第一均勻傳輸單元(3)和第二均勻傳輸單元(4) 一端分別與第一輸入/輸出端口(I)和第二輸入/輸出端口(2)相連,所述第一均勻傳輸單兀(3)和第二均勻傳輸單兀
(4)的另一端分別與第一平行耦合饋線(5)和第二平行耦合饋線(6)的非開口端相連，所述E型諧振結(jié)構(gòu)(7)通過中間結(jié)構(gòu)(7-2)與中心枝節(jié)(11)相連，所述第一平行耦合饋線(5)和第二平行耦合饋線(6)的開口端通過中心枝節(jié)(11)相耦合，所述中間結(jié)構(gòu)(7-2)還具有一接地通孔(7-1)。[0025]所述E型諧振結(jié)構(gòu)(7)的兩端具有第一開路諧振枝節(jié)(8)和第二開路諧振枝節(jié)
(9)。
[0026]所述E型諧振結(jié)構(gòu)(7)所獲得的可覆蓋頻率為3.2?10.4GHz。
[0027]所述基板(12)的介電常數(shù)為3.45-3.49，厚度為0.85mm，損耗角0.0026-0.0029。
[0028]所述第一平行耦合饋線(5)和第二平行耦合饋線(6)的開口端相向設(shè)置。
[0029]所述第一平行耦合饋線(5)和第二平行耦合饋線(6)位于同一水平線上。
[0030]所述第一均勻傳輸單元(3)和第二均勻傳輸單元(4)，均為55 Ω?jìng)鬏斁€。
[0031]所述的第一平行耦合饋線5和第二平行耦合饋線6分別呈“[”和“]”形并以開口端相向排列。
[0032]枝節(jié)加載的E型諧振結(jié)構(gòu)(7)由雙模諧振器折疊而成。
[0033]如圖2所示，實(shí)施例的頻率特性包括:S21 (插入損耗)參數(shù)和Sll (回波損耗)參數(shù)。橫坐標(biāo)代表頻率分量，單位為GHz，左面縱坐標(biāo)代表幅度變量，單位為dB。從圖2可以看出，本實(shí)用新型超寬帶濾波器3 dB帶寬為3.2?10.4GH，在頻率2.7GHz、10.8GHz處有兩個(gè)傳輸零點(diǎn)實(shí)現(xiàn)該濾波器具有良好的選擇性，且超寬帶濾波器的帶外抑制特性很好，-1OdB的抑制可以達(dá)到16GHz。
[0034]應(yīng)理解，這些實(shí)施例僅用于說明本實(shí)用新型而不用于限制本實(shí)用新型的范圍。此外應(yīng)理解，在閱讀了本實(shí)用新型講授的內(nèi)容之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對(duì)本實(shí)用新型作各種改動(dòng)或修改，這些等價(jià)形式同樣落于本申請(qǐng)所附權(quán)利要求書所限定的范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種超寬帶濾波器，其特征在于包括以下裝置:第一輸入/輸出端口(I)、第二輸入/輸出端口(2)和基板(12),所述第一輸入/輸出端口(I)和第二輸入/輸出端口(2)位于一個(gè)水平線上并處于基板(12)的兩側(cè)，該基板(12)具有一上表面和下表面； 所述該基板(12)的上表面具有第一均勻傳輸單元(3)、第二均勻傳輸單元(4)、第一平行耦合饋線(5)、第二平行耦合饋線(6)、E型諧振結(jié)構(gòu)(7)和中心枝節(jié)(11)； 所述第一均勻傳輸單元(3)和第二均勻傳輸單元(4) 一端分別與第一輸入/輸出端口(I)和第二輸入/輸出端口(2)相連，所述第一均勻傳輸單元(3)和第二均勻傳輸單元(4)的另一端分別與第一平行耦合饋線(5)和第二平行耦合饋線(6)的非開口端相連，所述E型諧振結(jié)構(gòu)(7)通過中間結(jié)構(gòu)(7-2)與中心枝節(jié)(11)相連，所述第一平行耦合饋線(5)和第二平行耦合饋線(6 )的開口端通過中心枝節(jié)(11)相耦合，所述中間結(jié)構(gòu)(7-2 )還具有一接地通孔(7-1)。
2.如權(quán)利要求1所述的一種超寬帶濾波器，其特征在于所述E型諧振結(jié)構(gòu)(7)的兩端具有第一開路諧振枝節(jié)(8)和第二開路諧振枝節(jié)(9)。
3.如權(quán)利要求1所述的一種超寬帶濾波器，其特征在于所述E型諧振結(jié)構(gòu)(7)所獲得的可覆蓋頻率為3.2?10.4GHz ο
4.如權(quán)利要求1所述的一種超寬帶濾波器，其特征在于所述基板(12)的介電常數(shù)為3.45-3.49，厚度為 0.85mm,損耗角 0.0026-0.0029。
5.如權(quán)利要求1所述的一種超寬帶濾波器，其特征在于所述第一平行耦合饋線(5)和第二平行耦合饋線(6)的開口端相向設(shè)置。
6.如權(quán)利要求1所述的一種超寬帶濾波器，其特征在于所述第一平行耦合饋線(5)和第二平行耦合饋線(6)位于同一水平線上。
7.如權(quán)利要求1所述的一種超寬帶濾波器，其特征在于所述第一均勻傳輸單元(3)和第二均勻傳輸單元(4)均為55 Ω?jìng)鬏斁€。
【文檔編號(hào)】H01P1/205GK203760607SQ201420092460
【公開日】2014年8月6日 申請(qǐng)日期:2014年3月3日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月3日
【發(fā)明者】彭華廈, 郭艷杰, 何獻(xiàn)忠, 王玨, 楊小球, 杜民獻(xiàn) 申請(qǐng)人:湖南工業(yè)大學(xué)