基于開(kāi)關(guān)原理有陷波阻帶與超寬帶兩狀態(tài)可切換的uwb濾波器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及基于開(kāi)關(guān)原理有陷波阻帶與超寬帶兩狀態(tài)可切換的UWB濾波器，該濾波器在開(kāi)關(guān)閉合的狀態(tài)下實(shí)現(xiàn)超寬帶濾波器且?guī)挶萓WB標(biāo)準(zhǔn)帶寬更寬，然而在開(kāi)關(guān)斷開(kāi)的狀態(tài)下實(shí)現(xiàn)有陷波阻帶的濾波器可以根據(jù)要求濾除不需要的信號(hào)，有陷波阻帶與超寬帶兩狀態(tài)可切換的UWB濾波器可以根據(jù)不同的需求隨時(shí)更改其功能所以該濾波器在無(wú)線通信技術(shù)和雷達(dá)系統(tǒng)方面具有重要的應(yīng)用價(jià)值。
【背景技術(shù)】
[0002]開(kāi)關(guān)在電路中起到無(wú)可厚非的作用，主要是可以控制電路的閉合和斷開(kāi)，也可以利用開(kāi)關(guān)切換不同的工作電路，該有陷波阻帶與超寬帶兩狀態(tài)可切換的UWB濾波器就是利用這一特點(diǎn)進(jìn)行設(shè)計(jì)的。阻帶濾波器可以濾除阻帶內(nèi)的信號(hào)，選擇出其他信號(hào)。但是隨著現(xiàn)代通信技術(shù)的不斷發(fā)展，有些應(yīng)用需要同時(shí)要求幾個(gè)不同頻段內(nèi)的信號(hào)同時(shí)出現(xiàn)，這就要求濾波器同時(shí)實(shí)現(xiàn)對(duì)多個(gè)頻段內(nèi)的信號(hào)進(jìn)行選擇，所以有陷波阻帶的濾波器就有很大的使用價(jià)值，然而該濾波器就可以實(shí)現(xiàn)這一特點(diǎn)當(dāng)開(kāi)關(guān)處于斷開(kāi)的狀態(tài)時(shí)。UWB或者寬帶微波濾波器是現(xiàn)代通信技術(shù)應(yīng)用非?；镜慕M成部分，例如UWB、雷達(dá)系統(tǒng)，這個(gè)特殊領(lǐng)域的快速發(fā)展促進(jìn)了各種超寬帶濾波器的發(fā)展。2002年2月，美國(guó)聯(lián)邦通信委員會(huì)(FCC)批準(zhǔn)
3.1-10.6GHz頻段用于商用通信，因此UWB得到廣泛的應(yīng)用。然而，在FCC定義的商用范圍內(nèi)，UWB 信號(hào)可能受到諸如 WiMAX (3.3-3.6GHz)、WLAN(5.15-5.825GHz) ,RFID (6.8GHz)等信號(hào)的干擾。如何解決同頻干擾成為UWB研宄重要內(nèi)容，因此該濾波器可以根據(jù)具體實(shí)用閉合開(kāi)關(guān)選擇出所需要頻段內(nèi)的信號(hào)。所以所設(shè)計(jì)濾波器在現(xiàn)代通信技術(shù)領(lǐng)域和雷達(dá)系統(tǒng)方面的應(yīng)用具有很高的實(shí)用價(jià)值。超寬帶濾波器也是現(xiàn)代通信技術(shù)的重要組成部分，該濾波器在開(kāi)關(guān)處于閉合狀態(tài)時(shí)就可以更好地選擇出3.1-10.6GHz頻段內(nèi)的信號(hào)，這點(diǎn)具有重要的意義。
[0003]近年來(lái)出現(xiàn)了很多關(guān)于濾波器的設(shè)計(jì)思路，如多模諧振器(MMR)、級(jí)聯(lián)結(jié)構(gòu)、交叉耦合等，但這些結(jié)構(gòu)雖然能實(shí)現(xiàn)濾波效果，但體積大或者選擇性能差，也只能一個(gè)設(shè)計(jì)思路實(shí)現(xiàn)一種功能。所以設(shè)計(jì)具有多通帶與超寬帶兩狀態(tài)可切換的UWB濾波器能夠更好地選擇UffB內(nèi)信號(hào)且可以通過(guò)開(kāi)關(guān)切換到有陷波阻帶狀態(tài)，有陷波阻帶與超寬帶兩狀態(tài)可切換的UWB濾波器具有重要的意義。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]本實(shí)用新型的目的在于提供具有有陷波阻帶與超寬帶兩狀態(tài)可切換的UWB濾波器，該濾波器在開(kāi)關(guān)斷開(kāi)的狀態(tài)下可以選擇WLAN信號(hào)或RFID等需要的信號(hào)在UWB的范圍內(nèi)，同時(shí)在開(kāi)關(guān)閉合的狀態(tài)下實(shí)現(xiàn)超寬態(tài)的選擇特性，這對(duì)工程實(shí)用具有重要的價(jià)值。
[0005]本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案:
[0006]基于開(kāi)關(guān)原理有陷波阻帶與超寬帶兩狀態(tài)可切換的UWB濾波器，包括形成于介質(zhì)板上表面對(duì)稱的多模諧振貼片(101)、端口貼片(102)，所屬對(duì)稱的多模諧振貼片包括最高阻抗貼片(1011)、低阻抗貼片(1012)、矩形槽(1013)、開(kāi)關(guān)貼片(1014)、矩形槽(1015)、開(kāi)關(guān)貼片(1016) ο
[0007]所述基于開(kāi)關(guān)原理有陷波阻帶與超寬帶兩狀態(tài)可切換的UWB濾波器，其特征在于，微帶傳輸線(103)，微帶傳輸線與高阻抗貼片(1011)上下距離相等且寬度相等。
[0008]所述基于開(kāi)關(guān)原理有陷波阻帶與超寬帶兩狀態(tài)可切換的UWB濾波器，其特征在于，端口微帶線(102)，端口微帶線關(guān)于傳輸微帶線上下對(duì)稱。
[0009]該實(shí)用新型濾波器相對(duì)于現(xiàn)有的濾波器具有以下的特性和優(yōu)點(diǎn):
[0010]設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、結(jié)構(gòu)緊湊達(dá)到結(jié)構(gòu)微化、加工方便、可實(shí)現(xiàn)性高、成本低廉、開(kāi)關(guān)閉合實(shí)現(xiàn)超寬帶、開(kāi)關(guān)斷開(kāi)實(shí)現(xiàn)有陷波阻帶，兩狀態(tài)隨時(shí)切換。
[0011]通過(guò)調(diào)整矩形槽(1013)、矩形槽(1015)的位置、長(zhǎng)度、寬度，理論上可以調(diào)整陷波的出現(xiàn)。
[0012]調(diào)整微帶傳輸線(103)的長(zhǎng)度，不影響超寬帶的實(shí)現(xiàn)。
[0013]可實(shí)現(xiàn)超寬帶、有陷波的阻帶。
【附圖說(shuō)明】
[0014]圖1是本實(shí)用新型實(shí)施實(shí)例I的基本結(jié)構(gòu)俯視圖；
[0015]圖2是本實(shí)用新型實(shí)施實(shí)例I的基本結(jié)構(gòu)側(cè)視圖；
[0016]圖3是本實(shí)用新型實(shí)施實(shí)例I的多模諧振貼片結(jié)構(gòu)圖；
[0017]圖4是本實(shí)用新型實(shí)施實(shí)例I的端口和微帶線連接結(jié)構(gòu)圖；
【具體實(shí)施方式】
[0018]本實(shí)用新型設(shè)計(jì)了基于開(kāi)關(guān)原理有陷波阻帶與超寬帶兩狀態(tài)可切換的UWB濾波器，該濾波器在開(kāi)關(guān)貼片(1014)、開(kāi)關(guān)貼片(1016))存在時(shí)也就是相當(dāng)于開(kāi)關(guān)閉合時(shí)實(shí)現(xiàn)比標(biāo)準(zhǔn)超寬帶更寬的通帶，然而在開(kāi)關(guān)貼片(1014)、開(kāi)關(guān)貼片(1016)不存在時(shí)也就是相當(dāng)于開(kāi)關(guān)斷開(kāi)時(shí)實(shí)現(xiàn)有陷波的阻帶。
[0019]下面結(jié)合附圖具體對(duì)實(shí)用新型做更詳細(xì)的描述:
[0020]本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)例如圖2所示，介質(zhì)基板(104)是介電常數(shù)為4.4的FR4_epoxy ο該介質(zhì)基板的厚度為1.59mm，介電損耗為0.02。介質(zhì)基板下的金屬接地板(105)采用銅材料。
[0021]如圖1所示，本實(shí)用新型的基于開(kāi)關(guān)原理有陷波阻帶與超寬帶兩狀態(tài)可切換的UWB濾波器，介質(zhì)基板上的多模諧振貼片(101)、端口貼片(102)、微帶傳輸線(103)，采用銅材料，經(jīng)濟(jì)又環(huán)保。
[0022]如圖3所示，本實(shí)用新型的基于開(kāi)關(guān)原理有陷波阻帶與超寬帶兩狀態(tài)可切換的UWB濾波器，其多模諧振貼片包括高阻抗貼片(1011)、低阻抗貼片(1012)、矩形槽(1013)、開(kāi)關(guān)貼片(1014)、矩形槽(1015)、開(kāi)關(guān)貼片(1016)。，所述高阻抗貼片(1011)、低阻抗貼片(1012)、矩形槽(1013)、開(kāi)關(guān)貼片(1014)、矩形槽(1015)、開(kāi)關(guān)貼片(1016)。在一個(gè)貼片結(jié)構(gòu)上，微帶線與高阻抗貼片(1011)的間隙固定且微帶線上下的間隙是相等的，開(kāi)關(guān)貼片
(1014)、開(kāi)關(guān)貼片(1016)存在時(shí)多模諧振貼片實(shí)現(xiàn)超寬帶的出現(xiàn)，開(kāi)關(guān)貼片(1014)、開(kāi)關(guān)貼片(1016)不存在時(shí)實(shí)現(xiàn)有陷波的阻帶濾波器。
[0023]如圖3所示，本實(shí)用新型基于開(kāi)關(guān)原理有陷波阻帶與超寬帶兩狀態(tài)可切換的UWB濾波器，采用開(kāi)關(guān)貼片的存在與否實(shí)現(xiàn)有陷波阻帶與超寬帶兩狀態(tài)的切換。
[0024]如圖4所示，本實(shí)用新型基于開(kāi)關(guān)原理有陷波阻帶與超寬帶兩狀態(tài)可切換的UWB濾波器，采用微帶線實(shí)現(xiàn)傳輸耦合，微帶傳輸線(103)與高阻抗貼片(1011)具有相同的寬度且上下距離相等。
[0025]該實(shí)用新型有陷波阻帶與超寬帶兩狀態(tài)可切換的UWB濾波器的設(shè)計(jì)參數(shù):
[0026]介質(zhì)基板的選擇:介電常數(shù)為4.4的FR4_epoxy。介質(zhì)基板的介電損耗為0.02，保證了損耗較??；介質(zhì)基板(104)的長(zhǎng)、寬分別為9mm、33.8mm,該介質(zhì)基板的厚度為1.59mm滿足所需的強(qiáng)度。介質(zhì)基板上的多模諧振貼片和介質(zhì)基板下的金屬接地板均采用銅材料。
[0027]多模諧振貼片的設(shè)計(jì):根據(jù)濾波器相關(guān)理論，設(shè)計(jì)滿足超寬帶通信的諧振單元。高阻抗貼片(1011)的長(zhǎng)、寬分別為5mm、0.4mm，低阻抗貼片(1012)的長(zhǎng)、寬分別為10mm、
2.2mm，微帶線與高阻抗貼片(1011)的間隙為0.1mm。
[0028]微帶線設(shè)計(jì):微帶傳輸線(103)與高阻抗貼片(1011)具有相同的寬度，寬度為0.4mmο
【主權(quán)項(xiàng)】
1.基于開(kāi)關(guān)原理有陷波阻帶與超寬帶兩狀態(tài)可切換的UWB濾波器，包括形成于介質(zhì)板上表面對(duì)稱的多模諧振貼片(101)、端口貼片(102)，所屬對(duì)稱的多模諧振貼片包括最高阻抗貼片(1011)、低阻抗貼片(1012)、矩形槽(1013)、開(kāi)關(guān)貼片(1014)、矩形槽(1015)、開(kāi)關(guān)貼片(1016) ο
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述基于開(kāi)關(guān)原理有陷波阻帶與超寬帶兩狀態(tài)可切換的UWB濾波器，其特征在于，微帶傳輸線(103)，微帶傳輸線與高阻抗貼片(1011)上下距離相等且寬度相等。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述基于開(kāi)關(guān)原理有陷波阻帶與超寬帶兩狀態(tài)可切換的UWB濾波器，其特征在于，端口微帶線(102)，端口微帶線關(guān)于傳輸微帶線上下對(duì)稱。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了基于開(kāi)關(guān)原理有陷波阻帶與超寬帶兩狀態(tài)可切換的UWB濾波器。該濾波器由介質(zhì)板上表面對(duì)稱的多模諧振貼片(101)、端口貼片(102)、微帶傳輸線(103)、介質(zhì)基板(104)，介質(zhì)基板下的金屬接地板(105)組成。本實(shí)用新型利用多模諧振貼片實(shí)現(xiàn)超寬帶，開(kāi)關(guān)貼片的存在與否實(shí)現(xiàn)有陷波阻帶與超寬帶兩狀態(tài)的切換。設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、結(jié)構(gòu)緊湊達(dá)到結(jié)構(gòu)微化、加工方便、可實(shí)現(xiàn)性高、成本低廉、超寬帶與有陷波阻帶兩狀態(tài)的隨時(shí)切換。本實(shí)用新型涉及的濾波器具有很好的狀態(tài)切換優(yōu)點(diǎn)，隨時(shí)可以根據(jù)需要選擇狀態(tài)，這對(duì)工程的實(shí)際應(yīng)用帶來(lái)了很大的方便性。
【IPC分類】H01P1-203
【公開(kāi)號(hào)】CN204333179
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201420818528
【發(fā)明人】王燕燕, 段瀚林, 孟祥余
【申請(qǐng)人】哈爾濱黑石科技有限公司
【公開(kāi)日】2015年5月13日
【申請(qǐng)日】2014年12月21日