本發(fā)明涉及一種新型的平面UWB帶通濾波器，該濾波器可以實現(xiàn)3.1-10.6GHz頻段的超寬帶

背景技術(shù)：

2002年2月，美國聯(lián)邦通信委員會(FCC)批準(zhǔn)3.1-10.6GHz頻段用于商用通信，超寬帶無線通信技術(shù)具有傳輸效率高&抗干擾能力強等優(yōu)點，使其成為短距離無線通信中極具競爭力的技術(shù)之一，因此UWB得到廣泛的應(yīng)用。多模諧振超寬帶濾波器是一種常見的超寬帶濾波器，這類濾波器通常采用微帶結(jié)構(gòu)，制作相對簡單，受到國內(nèi)外眾多研究人員的關(guān)注。Zhu L等人制作的開路負(fù)載多模超寬帶濾波器具有較好的通頻特性。其他類型的超寬帶濾波器，諸如共面波導(dǎo)/微帶、缺陷地(Defected Ground Structure,DGS)、電磁帶槽(Electromagnetic Band–Gap,EBG)等不同結(jié)構(gòu)的出現(xiàn)，都為微波帶通濾波器的研究產(chǎn)生了極大的推動作用。

UWB技術(shù)出現(xiàn)于20世紀(jì)50年代末，一直到20世紀(jì)90年代都主要應(yīng)用于軍事上的雷達(dá)和低截獲率的通信系統(tǒng)。近些年，隨著微電子器件技術(shù)和工藝的發(fā)展，UWB技術(shù)才開始逐步應(yīng)用在民用領(lǐng)域。2002年2月14日，超寬帶無線技術(shù)首次獲得了美國聯(lián)邦通信委員會FCC的批準(zhǔn)，可用于短距離無線通信中，這為超寬帶技術(shù)產(chǎn)品的商業(yè)化應(yīng)用打開了大門，促進(jìn)了超寬帶系統(tǒng)及其器件如：UWB濾波器，UWB天線，UWB放大器等研究的進(jìn)展。

超寬帶技術(shù)可適用的領(lǐng)域十分廣泛，為了便于管理，F(xiàn)CC將超寬帶系統(tǒng)分為3類：成像系統(tǒng)，包括地面穿透雷達(dá)系統(tǒng)、墻壁成像系統(tǒng)、墻壁穿透成像系統(tǒng)、監(jiān)視系統(tǒng)和醫(yī)療成像系統(tǒng)；車載雷達(dá)系統(tǒng)；室內(nèi)超寬帶系統(tǒng)

近年來，隨著無線通信技術(shù)及多媒體業(yè)務(wù)的快速發(fā)展，超寬帶(UWB)技術(shù)在全球范圍內(nèi)受到人們越來越多的重視。UWB濾波器將直接影響到整個超寬帶通信系統(tǒng)的性能，因此，其性能好壞至關(guān)重要。UWB系統(tǒng)以其傳輸速度快、功耗低、系統(tǒng)簡單、保密性強和抗干擾能力強等優(yōu)點具有廣泛的應(yīng)用前景和巨大的市場價值。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供3.1-10.6GHz頻段的超寬帶濾波器，該濾波器可以開放3.1-10.6GHz這一頻段，實現(xiàn)超寬帶通信。

本發(fā)明所采用的技術(shù)方案：

一種新型的平面UWB帶通濾波器，包括形成于介質(zhì)板上表面的具有調(diào)節(jié)耦合作用的組合型傳輸耦合線、帶星型槽的矩形貼片(3)、具有調(diào)節(jié)頻帶選擇性的開路存根的微帶結(jié)構(gòu)(4)，其特征 在于，所述開路存根結(jié)構(gòu)(4)為兩個互為鏡像的倒F形結(jié)構(gòu)。

所述一種新型的平面UWB帶通濾波器，其特征在于，由五根傳輸耦合線組成的交趾耦合結(jié)構(gòu)，產(chǎn)生3.1-10.6GHz的超寬帶。

所述一種新型的平面UWB帶通濾波器，其特征在于，組合型傳輸耦合線為開路交趾結(jié)構(gòu)，每根傳輸耦合線的寬度相等，且相互間的間隙相等，通過調(diào)整傳輸耦合線的間隙，改變耦合程度，改變通帶的帶寬。

所述一種新型的平面UWB帶通濾波器，其特征在于，兩邊帶星型槽的矩形貼片(3)連接倒F形開路存根結(jié)構(gòu)(4)互為鏡像。

該發(fā)明濾波器相對于現(xiàn)有的濾波器具有以下的特性和優(yōu)點：

設(shè)計簡單、結(jié)構(gòu)緊湊、加工方便、成本低廉、寬帶較寬。

通過調(diào)整傳輸耦合線的間隙，可以調(diào)節(jié)通帶在UWB(3.1-10.6GHz)的范圍。

通過調(diào)整開路存根的微帶結(jié)構(gòu)(4)來產(chǎn)生良好的低頻特性；通過調(diào)節(jié)開路存根長度和寬度及間隙，實現(xiàn)低頻特性可調(diào)。

UWB內(nèi)的帶寬可調(diào)。

附圖說明

圖1是本發(fā)明實施實例1的基本結(jié)構(gòu)俯視圖；

圖2是本發(fā)明實施實例1的基本結(jié)構(gòu)側(cè)視圖；圖3是本發(fā)明實施實例1的仿真結(jié)果圖；

具體實施方式

本發(fā)明設(shè)計了具有超寬帶特性的濾波器，該濾波器通帶可調(diào)。

下面結(jié)合附圖具體對發(fā)明做更詳細(xì)的描述：

本發(fā)明的一個實例如圖2所示，由地面(6)，貼片(7)及介質(zhì)基板(5)組成。介質(zhì)基板(5)是介電常數(shù)為2.65的Taconic TLX-6，該介質(zhì)基板的厚度為1mm。

如圖1所示，本發(fā)明的平面UWB濾波器，介質(zhì)板上表面的組合型傳輸耦合線、包括雙傳輸耦合線(1)和(2)，帶星型槽的矩形貼片(3)、開路存根的微帶結(jié)構(gòu)(4)，采用銅材料。

如圖1所示，本發(fā)明的平面UWB濾波器，由介質(zhì)基板上的組合型傳輸耦合線間相互耦合實現(xiàn)寬頻帶特性。

如圖1所示，本發(fā)明的平面UWB濾波器采用兩個開放存根(4)的呈鏡像對稱的倒F型微帶結(jié)構(gòu)實現(xiàn)低頻特性。

該發(fā)明的平面UWB濾波器的設(shè)計參數(shù)：

根據(jù)濾波器相關(guān)理論，設(shè)計滿足超寬帶通信的交趾諧振單元。通過調(diào)整組合型傳輸耦合線的間隙，使所涉及的濾波器滿足UWB需求。

開放存根微帶線設(shè)計：根據(jù)微帶傳輸理論，計算出諧振頻率，從而設(shè)計出帶兩個呈鏡像對稱的倒F型微帶結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)低頻特性，濾去諧振頻率處的信號，從而抑制帶外信號。