一種含e型結(jié)構(gòu)及缺陷地結(jié)構(gòu)的wlan濾波器的制造方法
【專利摘要】一種含E型結(jié)構(gòu)及缺陷地結(jié)構(gòu)的WLAN濾波器，主要解決一般WLAN濾波器不能完整覆蓋第二個(gè)通帶700M帶寬的問(wèn)題。它屬于平面印刷板濾波器，E型結(jié)構(gòu)從外側(cè)包裹雙S形結(jié)構(gòu)；雙直角形結(jié)構(gòu)與雙S形結(jié)構(gòu)輻射單元的下邊平行；雙S形結(jié)構(gòu)輻射單元、雙直角形結(jié)構(gòu)、E型結(jié)構(gòu)和附加諧振腔結(jié)構(gòu)均是位于介質(zhì)基板的一面的金屬片，而箭頭形DGS結(jié)構(gòu)則是在介質(zhì)基板另一面的完整的金屬片上蝕刻出的一個(gè)結(jié)構(gòu)。本發(fā)明的組合形缺陷地結(jié)構(gòu)和箭頭形缺陷地結(jié)構(gòu)改變電路的等效電抗，增強(qiáng)輸入輸出的耦合，從而有效的擴(kuò)展第二個(gè)通信頻帶帶寬至800M，使之符合WLAN通信的要求。
【專利說(shuō)明】—種含E型結(jié)構(gòu)及缺陷地結(jié)構(gòu)的WLAN濾波器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種含E型結(jié)構(gòu)及缺陷地結(jié)構(gòu)的WLAN濾波器，該濾波器可以用于濾去鏡頻干擾、衰減噪聲、頻分復(fù)用以及在高性能的振蕩、放大、倍頻和混頻電路中。該濾波器可用于多通帶通信和WLAN通信。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)在通信系統(tǒng)的不斷增多，使得頻率資源也變得相對(duì)緊張，如何合理的利用頻率資源，在朝著更高頻段發(fā)展的同時(shí)也兼容好現(xiàn)階段的各種通信頻段資源的通信系統(tǒng)是無(wú)線通信發(fā)展的一個(gè)關(guān)鍵。多通帶濾波器可以根據(jù)通信系統(tǒng)要求同時(shí)工作于多個(gè)或整個(gè)所需要的工作頻段，在兼容現(xiàn)有通信頻段的同時(shí)，濾除掉其他頻段的干擾信號(hào)。
[0003]從綜合應(yīng)用和集成化的角度出發(fā)，微帶結(jié)構(gòu)非常適合于制作通信頻段的多通帶。結(jié)合微帶的集成化特點(diǎn)，DGS，SIR等結(jié)構(gòu)和一些新的結(jié)構(gòu)也可以廣泛的應(yīng)用于濾波器設(shè)計(jì)，而結(jié)合結(jié)構(gòu)特點(diǎn)的設(shè)計(jì)方法也層出不窮，這也極大的促進(jìn)了無(wú)線通信的快速發(fā)展?；谖ЫY(jié)構(gòu)的多通帶濾波器在最近十年內(nèi)越來(lái)越受到學(xué)者們的重視，這些研究不僅促進(jìn)了濾波器設(shè)計(jì)技術(shù)的進(jìn)步，也使微帶技術(shù)得到了更大的發(fā)展。1999年，韓國(guó)學(xué)者J.-1.Park等人在周期光子帶隙結(jié)構(gòu)(Photonic Band-Gap7PBG)的基礎(chǔ)上提出了缺陷地面結(jié)構(gòu)(DefectedGround Structure, DGS),并把它應(yīng)用到平面電路和低通濾波器設(shè)計(jì)中。DGS通過(guò)在地板上刻蝕缺陷圖案，改變地板上屏蔽電流的分布，從而改變傳輸線的等效電感和等效電容，獲得慢波特性和禁帶特性。與傳統(tǒng)的PBG結(jié)構(gòu)相比，DGS結(jié)構(gòu)僅需一個(gè)缺陷單元就能獲得禁帶特性，且?guī)吨行念l率僅由缺陷單元結(jié)構(gòu)決定，因此尺寸小，結(jié)構(gòu)緊湊，易于等效電路分析。
[0004]階梯阻抗諧振器(SIR-Stepped Impendence Resonators)是由兩個(gè)以上具有不同特性阻抗的傳輸線組合而成的橫向電磁場(chǎng)或準(zhǔn)橫向電磁場(chǎng)模式的諧振器，這種諧振器可以在不減小無(wú)載Q值的情況下可以縮短諧振器的長(zhǎng)度，這有利于濾波器的小型化及提高濾波器帶外抑制，M.Makimoto 和S.Yamashita在他們的專注中詳細(xì)介紹了這種結(jié)構(gòu)在濾波器設(shè)計(jì)中的應(yīng)用。
[0005]無(wú)線局域網(wǎng)(WLAN)是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與無(wú)線通信相結(jié)合的技術(shù)，隨著無(wú)線通信技術(shù)的飛速發(fā)展，無(wú)線局域網(wǎng)(WLAN)的應(yīng)用范圍越來(lái)越廣。伴隨著無(wú)線局域網(wǎng)(WLAN)中各項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)的出臺(tái)，研制適用于各種標(biāo)準(zhǔn)的WLAN濾波器是非常有意義的。目前對(duì)WLAN濾波器的研究工作已經(jīng)在國(guó)內(nèi)外成為一大熱點(diǎn)，多種形式的WLAN濾波器被提出。在南京理工大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版)2010年12月第34卷第6期中顧繼慧、朱銀霞等人發(fā)表了一篇“雙頻階梯阻抗諧振器濾波器設(shè)計(jì)”的文章，該濾波器有2.4G和5.2G兩個(gè)隔離性較好的頻帶，但是由于第二個(gè)頻帶過(guò)窄，不能滿足WLAN通信的需求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的上述不足，提出一種含E型結(jié)構(gòu)及缺陷地結(jié)構(gòu)的WLAN濾波器，其特征是:[0007]在兩階階躍阻抗諧振腔產(chǎn)生雙頻特性的基礎(chǔ)上，附加諧振腔和E型結(jié)構(gòu)能夠有效加強(qiáng)阻帶抑制特性；通過(guò)加載箭頭形缺陷地結(jié)構(gòu)改變電路的等效電抗，增強(qiáng)輸入輸出的耦合，從而有效的擴(kuò)展第二個(gè)通信頻帶帶寬至800M，使之符合WLAN通信的要求。
[0008]本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是:
[0009]一種含E型結(jié)構(gòu)及缺陷地結(jié)構(gòu)的WLAN濾波器，其特征是:包括雙S形結(jié)構(gòu)輻射單元1、雙直角形結(jié)構(gòu)2、E型結(jié)構(gòu)3、附加諧振腔結(jié)構(gòu)4和箭頭形DGS結(jié)構(gòu)5，雙S形結(jié)構(gòu)I是由兩個(gè)互相對(duì)稱的由五段傳輸線連接而成的S形結(jié)構(gòu)組成，且五段傳輸線連接處的兩段均相互垂直；雙直角形結(jié)構(gòu)2由兩個(gè)互相對(duì)稱的直角形結(jié)構(gòu)組成；E型結(jié)構(gòu)3是由幾段傳輸線組成的，其中中間一段比其他段要窄；附加諧振腔結(jié)構(gòu)4由兩段粗細(xì)不同的傳輸線組成；箭頭形DGS結(jié)構(gòu)5是一個(gè)箭頭形的缺陷地結(jié)構(gòu)。
[0010]所述的一種含E型結(jié)構(gòu)及缺陷地結(jié)構(gòu)的WLAN濾波器，其特征是:該濾波器為印刷版濾波器，E型結(jié)構(gòu)3從外側(cè)包裹雙S形結(jié)構(gòu)；雙直角形結(jié)構(gòu)2與雙S形結(jié)構(gòu)輻射單元I的下邊平行；雙S形結(jié)構(gòu)輻射單元1、雙直角形結(jié)構(gòu)2、E型結(jié)構(gòu)3和附加諧振腔結(jié)構(gòu)4均是位于介質(zhì)基板的一面的金屬片，而箭頭形DGS結(jié)構(gòu)5則是在介質(zhì)基板另一面的完整的金屬片上蝕刻出的一個(gè)結(jié)構(gòu)。
[0011]所述的缺陷地結(jié)構(gòu)可以采用矩形結(jié)構(gòu)、圓形結(jié)構(gòu)、多邊形結(jié)構(gòu)和分形結(jié)構(gòu)等多種形狀，設(shè)計(jì)不同形狀和結(jié)構(gòu)的雙頻濾波器；通過(guò)調(diào)整DGS槽孔的幾何尺寸實(shí)現(xiàn)濾波器的小型化設(shè)計(jì)和雙頻工作特性的設(shè)計(jì)。
[0012]采用雙S型耦合兩階SIR結(jié)構(gòu)、E型結(jié)構(gòu)、附加諧振腔結(jié)構(gòu)和缺陷地結(jié)構(gòu)復(fù)合的形式實(shí)現(xiàn)平面印刷濾波器線結(jié)構(gòu)，有效減小濾波器的體積和尺寸，滿足小型化濾波器的設(shè)計(jì)。本發(fā)明使用的箭頭形缺陷地結(jié)構(gòu)，不僅可以擴(kuò)展濾波器的帶寬，提高WLAN濾波器的雙頻特性。
[0013]本發(fā)明所設(shè)計(jì)的雙S型耦合兩階SIR結(jié)構(gòu)、E型結(jié)構(gòu)、附加諧振腔結(jié)構(gòu)和缺陷地結(jié)構(gòu)復(fù)合結(jié)構(gòu)的WLAN濾波器，根據(jù)雙階SIR的諧振條件和箭頭形及組合形缺陷地結(jié)構(gòu)的諧振條件，使得其配合來(lái)實(shí)現(xiàn)2.4GHz和5.2GHz的WLAN雙頻通信的需要。
[0014]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有顯著的優(yōu)點(diǎn):
[0015]本發(fā)明可以實(shí)現(xiàn)完美的WLAN雙頻段的濾波器效果，由于WLAN的兩個(gè)頻段的帶寬差別比較大，2.4GHz頻段只需要100MHz，而5.2GHz頻段需要700MHz，利用傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法很難同時(shí)實(shí)現(xiàn)滿足這兩個(gè)帶寬的需要；而本發(fā)明利用兩階“S”形SIR結(jié)構(gòu)來(lái)產(chǎn)生雙頻特性，此后利用箭頭形來(lái)進(jìn)一步擴(kuò)展第二個(gè)頻段的帶寬使之滿足設(shè)計(jì)的需要，E型結(jié)構(gòu)能夠有效加強(qiáng)阻帶抑制特性。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0016]圖1是本發(fā)明實(shí)施實(shí)例I的基本結(jié)構(gòu)俯視圖。
[0017]圖2是本發(fā)明實(shí)施實(shí)例I的背面結(jié)構(gòu)俯視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0018]下面結(jié)合附圖舉例對(duì)本發(fā)明做更詳細(xì)地描述:
[0019]實(shí)施例一:結(jié)合圖1，一種含E型結(jié)構(gòu)及缺陷地結(jié)構(gòu)的WLAN濾波器由雙S形結(jié)構(gòu)單元和直角形結(jié)構(gòu)組成；兩個(gè)結(jié)構(gòu)之間間距很小，使其兩部分能夠相互耦合。根據(jù)所示的結(jié)構(gòu)，只要選擇合適的尺寸，就能滿足其雙頻帶工作特性。
[0020]實(shí)施實(shí)例一:介質(zhì)基板的介電常數(shù)一般在2-9.8之間，本發(fā)明采用的介電常數(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；本發(fā)明采用的介質(zhì)基板的厚度為1.6mm，滿足所需的強(qiáng)度。
[0021]實(shí)施例一:整個(gè)濾波器的諧振部分由雙S形結(jié)構(gòu)單元和直角形結(jié)構(gòu)組成，為了減小濾波器的體積，將兩階階躍諧振腔折疊成雙S形；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)雙頻帶通信；箭頭形采用箭頭形結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，能有效的擴(kuò)展雙頻帶通信中的第二個(gè)頻帶，使得其能完美的滿足2.4G和5.2G的雙通帶WLAN通信的要求，E型結(jié)構(gòu)能夠有效加強(qiáng)阻帶抑制特性，所以隔離特性較好，其頻帶內(nèi)的信號(hào)受帶外信號(hào)影響較小。
【權(quán)利要求】
1.一種含E型結(jié)構(gòu)及缺陷地結(jié)構(gòu)的WLAN濾波器，其特征是:包括雙S形結(jié)構(gòu)輻射單元1、雙直角形結(jié)構(gòu)2、E型結(jié)構(gòu)3、附加諧振腔結(jié)構(gòu)4和箭頭形DGS結(jié)構(gòu)5，雙S形結(jié)構(gòu)I是由兩個(gè)互相對(duì)稱的由五段傳輸線連接而成的S形結(jié)構(gòu)組成，且五段傳輸線連接處的兩段均相互垂直；雙直角形結(jié)構(gòu)2由兩個(gè)互相對(duì)稱的直角形結(jié)構(gòu)組成；E型結(jié)構(gòu)3是由幾段傳輸線組成的，其中中間一段比其他段要窄；附加諧振腔結(jié)構(gòu)4由兩段粗細(xì)不同的傳輸線組成；箭頭形DGS結(jié)構(gòu)5是一個(gè)箭頭形的缺陷地結(jié)構(gòu)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種含E型結(jié)構(gòu)及缺陷地結(jié)構(gòu)的WLAN濾波器，其特征是:該濾波器為印刷版濾波器，E型結(jié)構(gòu)3從外側(cè)包裹雙S形結(jié)構(gòu)；雙直角形結(jié)構(gòu)2與雙S形結(jié)構(gòu)輻射單元I的下邊平行；雙S形結(jié)構(gòu)輻射單元1、雙直角形結(jié)構(gòu)2、E型結(jié)構(gòu)3和附加諧振腔結(jié)構(gòu)4均是位于介質(zhì)基板的一面的金屬片，而箭頭形DGS結(jié)構(gòu)5則是在介質(zhì)基板另一面的完整的金屬片上蝕刻出的一個(gè)結(jié)構(gòu)。
【文檔編號(hào)】H01P1/203GK103872407SQ201210532147
【公開(kāi)日】2014年6月18日 申請(qǐng)日期:2012年12月11日 優(yōu)先權(quán)日:2012年12月11日
【發(fā)明者】汪小君 申請(qǐng)人:哈爾濱網(wǎng)騰科技開(kāi)發(fā)有限公司