一種基于電磁混合耦合的雙頻帶通濾波器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明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(gè)通帶帶寬，磁耦合能單獨(dú)調(diào)節(jié)第二個(gè)通帶帶寬。本發(fā)明結(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。
【專利說明】 一種基于電磁混合耦合的雙頻帶通濾波器

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明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(shí)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(gè)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(shí)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(hào)及噪聲信號(hào)，保證系統(tǒng)的正常工作。其設(shè)計(jì)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(jì)多頻濾波器。其優(yōu)點(diǎn)是由于諧振器能同時(shí)在兩個(gè)頻率諧振，因此濾波器的整體尺寸會(huì)很緊湊。其缺點(diǎn)是要同時(shí)滿足兩個(gè)通帶的帶寬要求比較困難。第二類是利用兩個(gè)濾波器組合設(shè)計(jì)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(gè)帶通濾波器的組合。這種方法雖然能同時(shí)實(shí)現(xiàn)兩個(gè)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(huì)大很多?？偟膩碚f，現(xiàn)有雙頻帶通濾波器很難同時(shí)既滿足小尺寸，又滿足兩個(gè)通帶帶寬能同時(shí)調(diào)節(jié)的要求，亟需改進(jìn)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明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(gè)通帶的帶寬不易調(diào)節(jié)的缺點(diǎn)。
[0005]本發(fā)明的技術(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(duì)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(duì)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]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和有益效果:
[0008](I)本發(fā)明具有結(jié)構(gòu)緊湊的優(yōu)點(diǎn)；一方面是由于該濾波器每個(gè)諧振器能同時(shí)在兩個(gè)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(duì)第二高阻抗線進(jìn)行了彎折。
[0009](2)本發(fā)明兩個(gè)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(gè)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(zhǎng)度，也可以達(dá)到同樣效果。
[0010](3)本發(fā)明兩個(gè)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(gè)通帶帶寬大小，同時(shí)保持第二個(gè)通帶帶寬不變；而調(diào)節(jié)短路枝節(jié)的長(zhǎng)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(gè)通帶帶寬大小，同時(shí)保持第一個(gè)通帶帶寬不變。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖

【具體實(shí)施方式】
[0012]下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(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(duì)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(duì)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]本發(fā)明的技術(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(gè)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(zhǎng)度和寬度，就能使諧振器的兩個(gè)諧振頻率位于濾波器的兩個(gè)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(gè)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(gè)通帶帶寬大小，同時(shí)保持第二個(gè)通帶帶寬不變。而調(diào)節(jié)短路枝節(jié)6的長(zhǎng)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(gè)通帶帶寬大小，同時(shí)保持第一個(gè)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(gè)通帶的帶寬。
[0015]為進(jìn)一步說明上述技術(shù)方案的可實(shí)施性，下面給出一個(gè)具體設(shè)計(jì)實(shí)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(cè)試結(jié)果表明，該雙頻濾波器兩個(gè)通帶的中心頻率分別為2.48GHz和5.71GHz，對(duì)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(gè)電路的尺寸為長(zhǎng)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(huì)意識(shí)到，這里所述的實(shí)施例是為了幫助讀者理解本發(fā)明的原理，應(yīng)被理解為本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于這樣的特別陳述和實(shí)施例。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以根據(jù)本發(fā)明公開的這些技術(shù)啟示做出各種不脫離本發(fā)明的其它各種具體變形和組合，這些變形和組合仍然在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
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(duì)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(duì)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。
【文檔編號(hào)】H01P1/203GK104466321SQ201510001696
【公開日】2015年3月25日 申請(qǐng)日期:2015年1月4日 優(yōu)先權(quán)日:2015年1月4日
【發(fā)明者】林先其, 程飛, 張瑾, 江源, 宋開軍, 樊勇 申請(qǐng)人:電子科技大學(xué)