專(zhuān)利名稱(chēng)：一種集成雙十字形階狀阻抗調(diào)諧棒的超寬帶濾波器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種集成雙十字形階狀阻抗調(diào)諧棒的超寬帶濾波器，該超寬帶濾波器有良好的 寬頻帶特性，很好的全向輻射特性，且具有雙陷波特性，使超寬帶濾波器的設(shè)計(jì)和雙十字形階狀阻抗調(diào)諧棒濾波器結(jié)合在一起，從而實(shí)現(xiàn)超寬帶系統(tǒng)和窄帶系統(tǒng)的協(xié)同通信。
背景技術(shù)：
隨著無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)及無(wú)線(xiàn)多媒體業(yè)務(wù)的飛速發(fā)展，超寬帶(UWB)技術(shù)受到越來(lái)越多研究人員的關(guān)注。超寬帶以其高速率、低功耗、高保密性以及抗干擾能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，具有非常廣闊的應(yīng)用前景和相當(dāng)巨大的市場(chǎng)價(jià)值。美國(guó)聯(lián)邦通訊委員會(huì)(FCC)于2002年2月批準(zhǔn)了超寬帶技術(shù)在短距離無(wú)線(xiàn)通信領(lǐng)域的應(yīng)用。這為超寬帶技術(shù)產(chǎn)品的商業(yè)化應(yīng)用打開(kāi)了大門(mén)，促進(jìn)了超寬帶系統(tǒng)及其器件研究的進(jìn)展。根據(jù)FCC的規(guī)定，室內(nèi)超寬帶通信系統(tǒng)使用的頻帶為3. IGHz 10. 6GHz。然而由于超寬帶通信占有頻帶太寬(3. IGHz到10. 6GHz)，在這個(gè)頻段內(nèi)已經(jīng)存在一些常規(guī)的通信，例如如用于衛(wèi)星通信的C波段和X波段，無(wú)線(xiàn)局域網(wǎng)(WLAN)和寬帶互通微波接入(WiMAX)。如何解決同頻干擾成為UWB研究重要內(nèi)容，而帶刻痕的超寬帶濾波器成為了關(guān)鍵。UWB濾波器多通帶化的傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方法是多個(gè)濾波器的級(jí)聯(lián)，增加了系統(tǒng)體積和設(shè)計(jì)成本，同時(shí)易造成部件間的失配，降低系統(tǒng)的效率。近年來(lái)出現(xiàn)了一些新的設(shè)計(jì)思路，如缺陷地結(jié)構(gòu)、過(guò)孔結(jié)構(gòu)或者多層LTCC結(jié)構(gòu)，雖有一定技術(shù)進(jìn)步，但是在系統(tǒng)大規(guī)模集成、阻帶任意可調(diào)等關(guān)鍵技術(shù)要素方面有所欠缺。所以設(shè)計(jì)具有可調(diào)刻痕阻帶的雙通帶超寬帶濾波器具有重要的意義。

實(shí)用新型內(nèi)容一種集成雙十字形階狀阻抗調(diào)諧棒的超寬帶濾波器，其特征是它包括形成于介質(zhì)板上、下表面的金屬微帶貼片(10)和金屬接地板(40)，所述金屬微帶貼片包括多模諧振腔和一個(gè)加載開(kāi)路的雙十字形階狀阻抗諧振棒(11)，其中多模諧振腔是由全波長(zhǎng)的微帶線(xiàn)(31)和附加的一個(gè)大圓(32)和2個(gè)小圓(30)加載存根構(gòu)成的。一種集成雙十字形階狀阻抗諧振棒的超寬帶濾波器，其特征在于，全波長(zhǎng)的微帶線(xiàn)(31)和附加的三個(gè)圓形加載存根之間用一組交趾電容連接,交趾電容的每條交趾的寬度與各交趾之間的間隙相等，三個(gè)大小不同的圓形加載存根下加載了一個(gè)雙十字形階狀阻抗諧振棒(11)。上述全波長(zhǎng)的微帶線(xiàn)和附加的三個(gè)圓環(huán)加載存根之間用一組交趾電容連接。上述交趾電容的每條交趾的寬度與各交趾之間的間隙相等。上述三個(gè)圓環(huán)加載是以中軸對(duì)稱(chēng)，但不相同尺寸。上述在三個(gè)圓環(huán)加載存根下加載階狀阻抗調(diào)諧棒。通過(guò)加載的階狀阻抗調(diào)諧棒實(shí)現(xiàn)雙通帶調(diào)節(jié)。[0011]本實(shí)用新型相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)具有如下的優(yōu)點(diǎn)及特性(I)結(jié)構(gòu)緊湊、尺寸小，易于加工，且制作價(jià)格便宜。(2)在固定濾波器通帶的中心頻點(diǎn)的同時(shí)，可以通過(guò)改變交趾電容的數(shù)目來(lái)調(diào)節(jié)濾波器的通頻帶大小。(3)通過(guò)改變交趾電容和三圓環(huán)加載存根的尺寸，或者改變介質(zhì)板的介電常數(shù)的大小都可以調(diào)整濾波器的通頻帶的大小和中心頻點(diǎn)的位置。(4)通過(guò)改變階狀阻抗調(diào)諧棒的尺寸可以調(diào)整產(chǎn)生的刻痕阻帶的位置。

圖I雙十字形階狀阻抗調(diào)諧棒的超寬帶濾波器的基本結(jié)構(gòu)俯視圖；具體實(shí)施方式
近年來(lái)，多模圓環(huán)諧振開(kāi)始被應(yīng)用到微帶帶通濾波器的設(shè)計(jì)中，這種類(lèi)型濾波器充分利用在通帶內(nèi)呈現(xiàn)多個(gè)諧振模式的特性，實(shí)現(xiàn)多模圓環(huán)諧振濾波器具有多通帶超寬帶性能。與其它的雙通超寬帶濾波器相比，這種濾波器的結(jié)構(gòu)緊湊，易于加工，適用范圍廣，有望在超寬帶(Ultra-Wide Bandwidth)無(wú)線(xiàn)技術(shù)中得到應(yīng)用。本實(shí)用新型真是利用諧振結(jié)構(gòu)的多諧振特性，設(shè)計(jì)了一種低成本、高性能，適用范圍較廣的超寬帶濾波器。
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的具體結(jié)構(gòu)作進(jìn)一步的描述。本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)例如圖I所示，由多模諧振腔、雙十字形階狀阻抗調(diào)諧棒
(11)、交趾型耦合結(jié)構(gòu)組成。多模諧振腔和雙十字形階狀阻抗調(diào)諧棒兩個(gè)結(jié)構(gòu)之間緊密相連，使其兩部分能夠相互作用，交趾耦合結(jié)構(gòu)由三根平行放置成交趾型的耦合饋線(xiàn)(51)和端口連接饋線(xiàn)(50)構(gòu)成，根據(jù)所示的結(jié)構(gòu)，只要選擇合適的尺寸，就能滿(mǎn)足其超寬帶與窄帶協(xié)同工作的特性。介質(zhì)基板的選擇介質(zhì)基板的介電常數(shù)一般在2-9. 8之間，本實(shí)用新型采用的介電常數(shù)為2. 65的聚四氟乙烯板，該基板價(jià)格較低，損耗較小，基于上述要求。在實(shí)際中，可根據(jù)實(shí)際應(yīng)用采用介電常數(shù)損耗角小的介質(zhì)基板，如介電常數(shù)損耗角小于10_3的基板。本實(shí)用新型采用的介質(zhì)基板的厚度為I. 6mm，滿(mǎn)足所需的強(qiáng)度。多模諧振腔的設(shè)計(jì)近年來(lái)，多模圓環(huán)諧振開(kāi)始被應(yīng)用到微帶帶通濾波器的設(shè)計(jì)中，這種類(lèi)型濾波器充分利用在通帶內(nèi)呈現(xiàn)多個(gè)諧振模式的特性，實(shí)現(xiàn)多模圓環(huán)諧振濾波器具有多通帶超寬帶性能。與其它的雙通超寬帶濾波器相比，這種濾波器的結(jié)構(gòu)緊湊，易于加工，適用范圍廣，有望在超寬帶(Utra-Wide Bandwidth)無(wú)線(xiàn)技術(shù)中得到應(yīng)用。整個(gè)濾波器的諧振部分由多模諧振腔、雙十字形階狀阻抗調(diào)諧棒(11)組成。為了減小濾波器的體積，將微帶線(xiàn)折疊起來(lái)。此設(shè)計(jì)不僅使得濾波器的結(jié)構(gòu)更為緊湊，更能很好的實(shí)現(xiàn)通信。該濾波器不僅能實(shí)現(xiàn)3. IG到10. 6G的超寬帶通信，且有陷波特性，而且頻帶內(nèi)的信號(hào)受帶外信號(hào)影響較小，有利于系統(tǒng)或者設(shè)備的電磁兼容設(shè)計(jì)。同時(shí)該濾波器的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小，印刷在介質(zhì)基板的兩面，便于批量生產(chǎn)，調(diào)試，且成本低廉。
權(quán)利要求1.一種集成雙十字形階狀阻抗調(diào)諧棒的超寬帶濾波器，其特征是它包括多模諧振腔和一個(gè)加載開(kāi)路的雙十字形階狀阻抗諧振棒，其中多模諧振腔是由全波長(zhǎng)的微帶線(xiàn)和附加的三個(gè)圓形加載存根構(gòu)成的。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述一種集成雙十字形階狀阻抗調(diào)諧棒的超寬帶濾波器，其特征在于，全波長(zhǎng)的微帶線(xiàn)和附加的三個(gè)圓形加載存根之間用一組交趾電容連接，交趾電容的每條交趾的寬度與各交趾之間的間隙相等，三個(gè)大小不同的圓形加載存根下加載了一個(gè)雙十字形階狀阻抗調(diào)諧棒。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型涉及的是一種集成雙十字形階狀阻抗調(diào)諧棒的超寬帶濾波器，包括多模諧振腔、一個(gè)加載的雙十字形階狀阻抗諧振棒(11)和一對(duì)關(guān)于中心軸對(duì)稱(chēng)的交趾型耦合結(jié)構(gòu)，其中多模諧振腔是由全波長(zhǎng)的微帶線(xiàn)(31)、一對(duì)關(guān)于中心軸對(duì)稱(chēng)小圓形加載存根(30)和一個(gè)大圓形加載存根(32)構(gòu)成的，其中交趾型耦合結(jié)構(gòu)是由三根平行放置成交趾型的耦合饋線(xiàn)(51)和端口連接饋線(xiàn)(50)構(gòu)成。本實(shí)用新型具有結(jié)構(gòu)緊湊，尺寸小，易加工，且制作價(jià)格便宜等特點(diǎn)，適用范圍較廣的雙通帶超寬帶濾波器。
文檔編號(hào)H01P7/08GK202550035SQ201120518398
公開(kāi)日2012年11月21日 申請(qǐng)日期2011年12月10日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月10日
發(fā)明者劉乘源, 胡德隆, 韓瑩 申請(qǐng)人:哈爾濱飛羽科技有限公司