一種基于電磁混合耦合的雙頻帶通濾波器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種雙頻帶通濾波器，屬于微波無源器件技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著無線通信技術(shù)的快速發(fā)展，人們不斷提出新的通信標(biāo)準(zhǔn)和開發(fā)新的技術(shù)，例如從早期的GSM、CDMA, WCDMA到現(xiàn)在的TD-SCDMA、WLAN、WiMAX等，頻段劃分越來越細(xì)。能同時兼容現(xiàn)有各種通信資源的多頻段通信系統(tǒng)已成為研宄熱點(diǎn)。采用多頻段收發(fā)機(jī)，與采用多個單頻段收發(fā)機(jī)相比，由于采用了多頻天線、多頻濾波器，多頻低噪聲放大器等多頻前端器件，系統(tǒng)的體積可以減小一半以上，由于很多器件共用或者重復(fù)使用，系統(tǒng)功耗也有所降低，同時還能有效地降低硬件成本。
[0003]雙頻濾波器作為雙頻收發(fā)機(jī)中的關(guān)鍵器件之一，能有效地濾除各種無用信號及噪聲信號，保證系統(tǒng)的正常工作。其設(shè)計方法，總的來說，可以分為兩類。第一類是利用諧振器的寄生頻率來設(shè)計多頻濾波器。其優(yōu)點(diǎn)是由于諧振器能同時在兩個頻率諧振，因此濾波器的整體尺寸會很緊湊。其缺點(diǎn)是要同時滿足兩個通帶的帶寬要求比較困難。第二類是利用兩個濾波器組合設(shè)計雙頻濾波器，這其中包括帶通濾波器和帶阻濾波器的組合、多個帶通濾波器的組合。這種方法雖然能同時實現(xiàn)兩個通帶的帶寬要求，但是其濾波器尺寸比第一類濾波器的尺寸會大很多?？偟膩碚f，現(xiàn)有雙頻帶通濾波器很難同時既滿足小尺寸，又滿足兩個通帶帶寬能同時調(diào)節(jié)的要求，亟需改進(jìn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實用新型的目的是提出一種基于電磁混合耦合的雙頻帶通濾波器，克服現(xiàn)有雙頻帶通濾波器兩個通帶的帶寬不易調(diào)節(jié)的缺點(diǎn)。
[0005]本實用新型的技術(shù)方案是:一種基于電磁混合耦合的雙頻帶通濾波器，其介質(zhì)基片的下表面完全由金屬層覆蓋，上表面的金屬層包括第一輸入輸出饋線，第二輸入輸出饋線，第一雙頻諧振器，第二雙頻諧振器，交指電容，短路枝節(jié)，介質(zhì)基片中的金屬化通孔連接上下表面的金屬層。
[0006]進(jìn)一步的，第一、第二輸入輸出饋線是特定基片參數(shù)所對應(yīng)的50歐姆微帶線，分別與第一、第二諧振器的第一高阻抗微帶線中部相連；第一諧振器與第二諧振器左右對稱，均由低阻抗微帶線，第一高阻抗微帶線，第二高阻抗微帶線，通孔組成；低阻抗微帶線一端與交指電容相連，另一端與第一高阻抗微帶線，第一高阻抗微帶線的另一端通過通孔連接到地，第二高阻抗微帶線為彎折線，其一端連接到第一高阻抗線的中部，另一端與短路枝節(jié)相連。
[0007]本實用新型的優(yōu)點(diǎn)和有益效果:
[0008](I)本實用新型具有結(jié)構(gòu)緊湊的優(yōu)點(diǎn)；一方面是由于該濾波器每個諧振器能同時在兩個通帶的中心頻率諧振，不需要使用更多的諧振器；另一方面是由于對第二高阻抗線進(jìn)行了彎折。
[0009](2)本實用新型兩個通帶的中心頻率易于調(diào)節(jié)；調(diào)節(jié)高阻抗微帶線與低阻抗微帶線寬度，就可以調(diào)節(jié)它們之間的阻抗比，從而可以靈活地調(diào)節(jié)濾波器兩個通帶的中心頻率；或者調(diào)節(jié)高阻抗微帶線與低阻抗微帶線的長度，也可以達(dá)到同樣效果。
[0010](3)本實用新型兩個通帶的帶寬可以分別調(diào)節(jié)；調(diào)節(jié)交指電容的縫隙的寬度，即可改變交指電容的容值大小，從而改變電耦合的大小，這樣可以調(diào)節(jié)第一個通帶帶寬大小，同時保持第二個通帶帶寬不變；而調(diào)節(jié)短路枝節(jié)的長度，就可以改變其等效電感的大小，從而改變磁耦合的大小，這樣可以調(diào)節(jié)第二個通帶帶寬大小，同時保持第一個通帶帶寬不變。
【附圖說明】
[0011]圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖
【具體實施方式】
[0012]下面結(jié)合附圖和具體實施例對本實用新型做進(jìn)一步說明:如圖1所示，一種基于電磁混合耦合的雙頻帶通濾波器，其介質(zhì)基片7的下表面完全由金屬層覆蓋，上表面的金屬層包括第一輸入輸出饋線I，第二輸入輸出饋線2，第一雙頻諧振器3，第二雙頻諧振器4，交指電容5，短路枝節(jié)6，介質(zhì)基片7中的金屬化通孔34連接上下表面的金屬層。
[0013]進(jìn)一步的，第一、第二輸入輸出饋線1、2是特定基片參數(shù)所對應(yīng)的50歐姆微帶線，分別與第一、第二諧振器的第一高阻抗微帶線32中間相連；第一諧振器3與第二諧振器4左右對稱，均由低阻抗微帶線31，第一高阻抗微帶線32，第二高阻抗微帶線33，通孔34組成，低阻抗微帶線31的一端與交指電容5相連，另一端與第一高阻抗微帶線32相連，第一高阻抗微帶線32的另一端通過通孔34連接到地，第二高阻抗微帶線33為彎折線，其一端連接到第一高阻抗線32的中間，另一端與短路枝節(jié)6相連。
[0014]本實用新型的技術(shù)方案的原理是:第一雙頻諧振器3與第二雙頻諧振器4均能在兩個頻率處諧振，適當(dāng)調(diào)節(jié)低阻抗微帶線31、第一高阻抗微帶線32、第二高阻抗微帶線33的長度和寬度，就能使諧振器的兩個諧振頻率位于濾波器的兩個通帶的中心頻率處。而第一諧振器3與第二諧振器4之間通過交指電容5及短路枝節(jié)6耦合。其中，交指電容5提供電耦合，而短路枝節(jié)6提供磁耦合，因此兩個諧振器間的耦合為混合耦合。調(diào)節(jié)交指電容5的縫隙的寬度，即可改變其等效電容，從而改變電耦合的大小，這樣可以調(diào)節(jié)第一個通帶帶寬大小，同時保持第二個通帶帶寬不變。而調(diào)節(jié)短路枝節(jié)6的長度，就可以改變其等效電感，從而改變磁耦合的大小，這樣可以調(diào)節(jié)第二個通帶帶寬大小，同時保持第一個通帶帶寬不變。通過交指電容5和短路枝節(jié)6的物理參數(shù)，即可控制兩個通帶的帶寬。
[0015]為進(jìn)一步說明上述技術(shù)方案的可實施性，下面給出一個具體設(shè)計實例，一種基于電磁混合耦合的雙頻帶通濾波器。介質(zhì)基片使用厚度為0.8mm，介電常數(shù)為2.55的F4B基片，測試結(jié)果表明，該雙頻濾波器兩個通帶的中心頻率分別為2.48GHz和5.71GHz，對應(yīng)帶寬為0.38GHz和0.23GHz，在中心頻率處的插入損耗分別為0.81dB和2.3dB，回波損耗均大于20dB。整個電路的尺寸為長16.8mm，寬11.2mm，高0.8mm，結(jié)構(gòu)非常緊湊。
[0016]本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將會意識到，這里所述的實施例是為了幫助讀者理解本實用新型的原理，應(yīng)被理解為本實用新型的保護(hù)范圍并不局限于這樣的特別陳述和實施例。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以根據(jù)本實用新型公開的這些技術(shù)啟示做出各種不脫離本實用新型的其它各種具體變形和組合，這些變形和組合仍然在本實用新型的保護(hù)范圍內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種基于電磁混合耦合的雙頻帶通濾波器，其特征在于:介質(zhì)基片(7)的下表面完全由金屬層覆蓋，上表面的金屬層包括第一輸入輸出饋線(I)，第二輸入輸出饋線(2)，第一雙頻諧振器(3)，第二雙頻諧振器(4)，交指電容(5)，短路枝節(jié)￠)，介質(zhì)基片(7)中的金屬化通孔(34)連接上下表面的金屬層。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于電磁混合耦合的雙頻帶通濾波器，其特征在于:第一、第二輸入輸出饋線(I)、(2)是特定基片參數(shù)所對應(yīng)的50歐姆微帶線，分別與第一、第二諧振器的第一高阻抗微帶線(32)中間相連；第一諧振器(3)與第二諧振器(4)左右對稱，均由低阻抗微帶線(31)，第一高阻抗微帶線(32)，第二高阻抗微帶線(33)，通孔(34)組成；低阻抗微帶線(31)的一端與交指電容(5)相連，另一端與第一高阻抗微帶線(32)相連，第一高阻抗微帶線(32)的另一端通過通孔(34)連接到地，第二高阻抗微帶線(33)為彎折線，其一端連接到第一高阻抗線(32)的中間，另一端與短路枝節(jié)(6)相連。
【專利摘要】本實用新型公開了一種基于電磁混合耦合的雙頻帶通濾波器，其結(jié)構(gòu)為：介質(zhì)基片(7)的下表面完全由金屬層覆蓋，上表面的金屬層包括第一輸入輸出饋線(1)，第二輸入輸出饋線(2)，第一雙頻諧振器(3)，第二雙頻諧振器(4)，交指電容(5)，短路枝節(jié)(6)，介質(zhì)基片(7)中的金屬化通孔(34)連接上下表面的金屬層。第一雙頻諧振器(3)與第二雙頻諧振器(4)之間既通過交指電容(5)產(chǎn)生電耦合，也通過短路枝節(jié)(6)產(chǎn)生磁耦合。這種混合耦合的優(yōu)點(diǎn)是，電耦合可以單獨(dú)調(diào)節(jié)第一個通帶帶寬，磁耦合能單獨(dú)調(diào)節(jié)第二個通帶帶寬。本實用新型結(jié)構(gòu)緊湊、易于集成、加工周期快，能用于雙頻收發(fā)機(jī)中起到頻率選擇的作用。
【IPC分類】H01P1-203
【公開號】CN204289665
【申請?zhí)枴緾N201520002822
【發(fā)明人】林先其, 程飛, 張瑾, 江源, 宋開軍, 樊勇
【申請人】電子科技大學(xué)
【公開日】2015年4月22日
【申請日】2015年1月4日