一種平面三模寬帶帶通濾波器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及無線通信中的射頻濾波器領(lǐng)域，具體涉及一種具有高通帶選擇性的平面三模寬帶帶通濾波器。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著無線通信技術(shù)的不斷發(fā)展，在小型化的無線局域網(wǎng)和家庭網(wǎng)絡(luò)之間進(jìn)行高速數(shù)據(jù)共享及傳輸?shù)男枨笤絹碓街匾?，這使得短距離的寬帶無線通信成為未來無線通信發(fā)展的重要發(fā)展方向。寬帶通信是一種無載波通信，能夠在較寬的頻譜上傳輸極低功率的信號(hào)，具有傳輸速率高，抗干擾能力強(qiáng)，功率低，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單等諸多優(yōu)勢(shì)。
[0003]由于寬帶通信具有的優(yōu)良特點(diǎn)和廣泛應(yīng)用前景，與寬帶通信有關(guān)的部件及系統(tǒng)研制得到迅速發(fā)展，作為寬帶通信系統(tǒng)中的關(guān)鍵器件之一，寬帶濾波器也得到國(guó)內(nèi)外工業(yè)界和學(xué)術(shù)界廣泛關(guān)注。目前針對(duì)寬帶濾波器的設(shè)計(jì)方法主要分為兩大類:高通、低通濾波器級(jí)聯(lián)設(shè)計(jì)以及基于多模諧振器設(shè)計(jì)。其中，通過將高通濾波器和低通濾波器級(jí)聯(lián)設(shè)計(jì)寬帶濾波器，級(jí)聯(lián)后電路尺寸偏大，并且由級(jí)聯(lián)帶來的通帶插入損耗也會(huì)隨之變大，不利于實(shí)際系統(tǒng)中高集成和低損耗的需求。2005年祝雷等學(xué)者首次提出基于階梯阻抗諧振器的三模諧振技術(shù)并應(yīng)用在超寬帶濾波器設(shè)計(jì)中，其后，基于多模諧振器的寬帶濾波器設(shè)計(jì)方法被不斷提出。發(fā)明專利CN103187601A中公開了一種基于多枝節(jié)加載方形諧振環(huán)的多模寬帶濾波器，通過加載枝節(jié)控制實(shí)現(xiàn)了三模寬帶諧振特性，寬帶帶通濾波器具有良好的通帶傳輸和反射特性，但是整個(gè)通帶的選擇性非常平緩，應(yīng)用到實(shí)際寬帶通信系統(tǒng)中容易和鄰近頻率信號(hào)產(chǎn)生干擾;專利號(hào)為CN103855450A的發(fā)明專利提出了一種基于四模環(huán)形諧振器的微帶寬帶濾波器，在濾波器通帶頻率范圍內(nèi)具有四個(gè)諧振模式，環(huán)形結(jié)構(gòu)在通帶上下兩側(cè)各引入一個(gè)傳輸零點(diǎn)，極大的提高了通帶的選擇性，但所實(shí)現(xiàn)的寬帶濾波器通帶內(nèi)回波損耗僅優(yōu)于-8dB，造成通帶內(nèi)傳輸損耗波動(dòng)較大，不利于寬帶信號(hào)的均勻平坦傳輸。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]為解決現(xiàn)有技術(shù)中的不足，本實(shí)用新型提供一種平面三模寬帶帶通濾波器，解決了現(xiàn)有寬帶濾波器實(shí)現(xiàn)方案中三模諧振傳輸以及濾波器高通帶選擇性問題。
[0005]為了實(shí)現(xiàn)上述目標(biāo)，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案:一種平面三模寬帶帶通濾波器，包括底層金屬地板、中間層介質(zhì)基板以及上層金屬電路，其特征在于:上層金屬電路包括第一饋電網(wǎng)絡(luò)、環(huán)形三模諧振器電路和第二饋電網(wǎng)絡(luò);所述第一饋電網(wǎng)絡(luò)由均勻傳輸線四、均勻傳輸線六和均勻傳輸線七組成，所述均勻傳輸線四的一端與外部電路相連，另一端與均勻傳輸線六和均勻傳輸線七相連，均勻傳輸線六和均勻傳輸線七平行；
[0006]所述第二饋電網(wǎng)絡(luò)由均勻傳輸線五、均勻傳輸線八和均勻傳輸線九組成，均勻傳輸線五的一端與外部電路相連，另一端與均勻傳輸線八和均勻傳輸線九相連，傳輸線八和均勻傳輸線九平行；
[0007]所述環(huán)形三模諧振器電路包括均勻傳輸線十、均勻傳輸線十一、均勻傳輸線十二、均勻傳輸線十三、均勻傳輸線十四、均勻傳輸線十五和均勻傳輸線十六;所述均勻傳輸線十二、均勻傳輸線十三、均勻傳輸線十四、均勻傳輸線十五構(gòu)成矩形環(huán)，所述均勻傳輸線十六與均勻傳輸線十二相連并位于三模諧振器的對(duì)稱面上;所述均勻傳輸線十與均勻傳輸線十二的一端相連，并位于均勻傳輸線六和均勻傳輸線七之間；所述均勻傳輸線十一與均勻傳輸線十二的另一端相連，并位于均勻傳輸線八和均勻傳輸線九之間；
[0008]均勻傳輸線十、均勻傳輸線十一、均勻傳輸線十三、均勻傳輸線十四和均勻傳輸線十六的長(zhǎng)度相同，均勻傳輸線十二和均勻傳輸線十五的長(zhǎng)度小于均勻傳輸線十六的0.5倍長(zhǎng)度；
[0009]前述的一種平面三模寬帶帶通濾波器，其特征是:所述三模諧振器的對(duì)稱面為與均勻傳輸線十二垂直并位于均勻傳輸線十二中間的平面。
[0010]前述的一種平面三模寬帶帶通濾波器，其特征是:所述均勻傳輸線十、均勻傳輸線六和均勻傳輸線七三者相互平行，與均勻傳輸線四一起構(gòu)成第一輸入/輸出端口的耦合饋電網(wǎng)絡(luò);所述第一輸入/輸出端口位于均勻傳輸線四與外部電路的連接處。
[0011]前述的一種平面三模寬帶帶通濾波器，其特征是:所述均勻傳輸線十一、均勻傳輸線八和均勻傳輸線九三者互相平行，與均勻傳輸線五一起構(gòu)成第二輸入/輸出端口的耦合饋電網(wǎng)絡(luò);所述第二輸入/輸出端口位于均勻傳輸線五與外部電路的連接處。
[0012]本實(shí)用新型所達(dá)到的有益效果:
[0013]1、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，尺寸緊湊，本實(shí)用新型由耦合饋電網(wǎng)絡(luò)和三模諧振器構(gòu)成，諧振器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，電路尺寸??；
[0014]2、諧振模式易于控制，本實(shí)用新型采用枝節(jié)加載三模諧振器實(shí)現(xiàn)寬帶濾波器設(shè)計(jì)，可以在寬帶通帶頻率范圍內(nèi)具有三個(gè)諧振模式，通帶內(nèi)具有更好的傳輸和反射特性。
[0015]3、高通帶選擇特性，本實(shí)用新型中的環(huán)形三模諧振器，其環(huán)形雙路徑結(jié)構(gòu)可以在通帶的下側(cè)產(chǎn)生一個(gè)傳輸零點(diǎn)，對(duì)稱面上加載的開路枝節(jié)可以在通帶的上側(cè)引入一個(gè)傳輸零點(diǎn)，兩個(gè)零點(diǎn)極大的提高了寬帶濾波器的通帶選擇性。
[0016]4、易集成，本實(shí)用新型中的寬帶濾波器采用平面電路結(jié)構(gòu)，容易集成。
[0017]5、低成本，該實(shí)用新型所設(shè)計(jì)的寬帶濾波器結(jié)構(gòu)僅由單層介質(zhì)板外加上下兩層金屬面構(gòu)成，因此可以采用傳統(tǒng)的PCB加工工藝，板材成本和加工成本低。
【附圖說明】
[0018]圖1是本實(shí)用新型寬帶濾波器的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖2是本實(shí)用新型寬帶濾波器的上層微帶結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖3是本實(shí)用新型寬帶濾波器實(shí)施例1的三模諧振器在弱耦合激勵(lì)時(shí)的頻率響應(yīng)曲線不意圖；
[0021]圖4是本實(shí)用新型實(shí)施例1寬帶濾波器的頻率響應(yīng)曲線示意圖。
[0022]圖5是本實(shí)用新型寬帶濾波器實(shí)施例2的三模諧振器在弱耦合激勵(lì)時(shí)的頻率響應(yīng)曲線不意圖；
[0023]圖6是本實(shí)用新型實(shí)施例2寬帶濾波器的頻率響應(yīng)曲線示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0024]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步描述。以下實(shí)施例僅用于更加清楚地說明本實(shí)用新型的技術(shù)方案，而不能以此來限制本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
[0025]如圖1所示，本實(shí)用新型的平面三模寬帶帶通濾波器，包括底層金屬地板1、中間層介質(zhì)基板2以及上層金屬電路3;
[0026]上層金屬電路3包括第一饋電網(wǎng)絡(luò)、環(huán)形三模諧振器電路和第二饋電網(wǎng)絡(luò);所述第一饋電網(wǎng)絡(luò)由均勻傳輸線四4、均勻傳輸線六6和均勻傳輸線七7組成，均勻傳輸線四4的一端與外部電路相連，另一端與均勻傳輸線六6和均勻傳輸線七7相連;所述第二饋電網(wǎng)絡(luò)由均勻傳輸線五5、均勻傳輸線八8和均勻傳輸線九9組成，均勻傳輸線五5的一端與外部電路相連，另一端與均勻傳輸線八8和均勻傳輸線九9相連;環(huán)形三模諧振器電路由均勻傳輸線十10、均勻傳輸線十一 11、均勻傳輸線十二 12、均勻傳輸線十三13、均勻傳輸線十四14、均勻傳輸線十五15和均勾傳輸線十六16組成。
[0027]均勻傳輸線十二12、均勻傳輸線十三13、均勻傳輸線十四14、均勻傳輸線十五15構(gòu)成矩形環(huán)，均勻傳輸線十六16與均勻傳輸線十二 12相連并位于三模諧振器的對(duì)稱面上;均勻傳輸線十10與均勻傳輸線十二 12—端相連，并