一种采用耦合双环结构的四模/双频滤波器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种采用耦合双环结构的四模/双频滤波器，主要由采用切角微扰的内环双模谐振器和采用贴片微扰的外环双模谐振器嵌套耦合而成，所述外环双模谐振器的外侧设有一对正交T形耦合馈线，该对正交T形耦合馈线分别由各自50欧姆的微带线直接馈电。本实用新型专利技术既包含了模式频率控制，还包含了零点控制，从而改善通带选择性，提高阻带抑制效果，能够满足小型、高选择性，具有可控性能的多模/双频系统的设计要求，可应用于移动通信、雷达、遥感等微波电子系统中。

【技术实现步骤摘要】
—种采用耦合双环结构的四模/双频滤波器
本技术涉及耦合双环谐振器的
，尤其是指一种采用耦合双环结构的四模/双频滤波器。
技术介绍
伴随着信息革命的浪潮，无线通信技术近几年进入了高速发展时期。如何开发出性能高尺寸小质量轻且成本低的滤波器，是研制人员面临的新的挑战。多模滤波器是微波带通滤波器小型化最有效的方法之一，一个谐振器中可能存在有众多模式，故有利用它们中的一些以形成一个谐振器多谐振模式电路的可能性，这样一个谐振器可以代替多个谐振器使用，这样便缩小了尺寸、减轻了重量而且减低了成本。因此，研究平面多模滤波器具有重要的理论研究价值和应用潜力。由于人们可以使用的频谱资源是有限的，特别是射频与微波频段资源与应用需求矛盾日益突出，单频段通信系统已不能很好地满足无线通信的需求。为了充分利用现有的频谱和基础设备资源，同时又能兼容现用的各种通信频段资源的双频和多频通信系统，在通信系统中设置能同时工作的多个通信频段，有效途径之一就是研究和开发高性能的双频段无线通信系统。双频段微波滤波器，是用一个双频段单元来处理两个波段的信号，这种设计概念提供了容易实现的基础设施和高性能的产品。采用具有单端口输入单端口输出的双频段滤波器可以大大降低系统体积，提高系统可靠性，因此通信设备中双频段滤波器已经成为双频段无线通信系统中的重要元件。近年来中国的通信与信息技术发展及应用日新月异，通信与信息产业已成为我国的经济支柱产业之一，而无线通信相关产业又是其中发展最快的部分之一，例如，双频滤波器已经广泛应用于GSM/GPRS系统(0.9/1.8GHz频段)，WLAN系统(2.4/5.2/5.8GHz频段)等无线通信领域。因此，研究双频段滤波器理论，开发无线通信中的双频段滤波器具有极其重要的理论意义、极大的经济效益和广阔的应用前景。 闭环双模谐振器常用于上述多模/多频滤波器设计中。环形滤波器因其结构紧凑设计简单、自由且多样化被广泛应用于滤波器设计中自从Wolff第一次提出双模环形带通滤波器后，各式各样的创新双模电路被提出:通过采用方环形，圆环形，弯折环形，三角形，五边形以及六边形谐振器加载微扰，在产生双模特性的同时，滤波器的尺寸也得到了有效减小，环形谐振器可以看成是双重可调谐振电路，其简并模的激励可以通过垂直馈线结构和引入不同的微扰产生，对于常规方形环形滤波器加载片式微扰，从而分离简并模产生双模特性，当环形滤波器加载内切片微扰时，简并模之间呈现感性耦合，表现为准切比雪夫特性；当将微扰改为贴片(内贴片和外贴片)后，简并模之间呈现容性耦合，表现为类椭圆特性2个模式之间的耦合强度通过改变微扰尺寸的大小来调节。 2007 年 Z.-X.Chen 等人在 Progress In Electromagnetics Research 发表题为“Novel Dua1-mode Dual-band Bandpass Filter Using Double Square-1oop Structure，，的文章，将双环实现双频滤波器思路提出来。其中内环采用内贴片微扰，外环采用外贴片微扰，双环用连接片连接，通过改变连接片的位置可以控制高频通带的频率。该双频滤波器的结构如图4所示。 2008 年 U-Hou Lok 等人在发表在 IEEE MICROWAVE AND WIRELESS COMPONENTSLETTERS 上发表题为 “Quadruple-Mode Coupled-Ring Resonator Bandpass Filter WithQuas1-Elliptic Funct1n Passband”的文章,报道了采用枝节微扰的双稱合圆环四模滤波器，其结构如图5所示。 2009 年 Jung-Woo Baik 等人在 IEEE MICROWAVE AND WIRELESS COMPONENTSLETTERS上发表了题为“Dual-Mode Dual-Band Bandpass Filter Using Balun Structurefor Single Substrate Configurat1n”的文章。其滤波器结构如图6a和图6b所示，该文章报道在地板上设计一段给内环馈电的T字形共面波导馈电结构。
技术实现思路
本技术的目的在于克服现有技术的不足，提供一种结构紧凑、尺寸小、成本低、独立可控的采用耦合双环结构的四模/双频滤波器，能够满足小型、高选择性，具有可控性能的多模/双频系统的设计要求，可应用于移动通信、雷达、遥感等微波电子系统中。 为实现上述目的，本技术所提供的技术方案为:一种采用耦合双环结构的四模/双频滤波器，其中，所述四模/双频滤波器主要由采用切角微扰的内环双模谐振器和采用贴片微扰的外环双模谐振器嵌套耦合而成，所述外环双模谐振器的外侧设有一对正交T形耦合馈线，该对正交T形耦合馈线分别由各自50欧姆的微带线直接馈电。 本技术与现有技术相比，具有如下优点与有益效果: 1、与已有的多模/双频滤波器比较，本技术耦合双环谐振结构，通过控制双环的周长，可以很好地控制两个环的中心谐振频率，并通过内外环的耦合长度控制内环的外部品质因数，换句话说，也就是本设计可以独立地控制双环谐振频率，并且无需在地板开槽等特殊结构就能控制内环的外部品质因数； 2、与已有的闭环多模比较，本技术采用贴片微扰的外环双模谐振器内耦合一个采用切角微扰的内环双模谐振器，通过控制微扰尺寸控制4个模式和4个零点位置，使得在通带左边产生2个零点、通带右边产生2个零点，从而改善了通带选择性； 3、与已有的闭环双频比较，本技术采用贴片微扰的外环双模谐振器内耦合一个采用切角微扰的内环双模谐振器，通过控制微扰尺寸控制4个模式和4个零点位置，使得每个环的都贡献一个模式在每个通带内，并且在低频通带左右两边各一个零点，在高频通带左右两边也各一个通带，从而改善了通带选择性； 4、与已有的多模/双频滤波器比较，本技术采用同一种结构，仅仅改变微扰就能实现四模和双频两种滤波特性。 5、由于本设计的滤波器采用平面结构，集成到电路板上很容易，因此本技术比较适合集成到移动终端设备系统上。 【附图说明】 图1为本技术所述四模/双频滤波器的结构示意图。 图2为四模滤波频率响应的电磁仿真曲线图。 图3为双频滤波频率响应的电磁仿真曲线图。 图4为
技术介绍
中Z.-X.Chen等人的双频滤波器的结构示意图。 图5为
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中U-Hou Lok等人的双耦合圆环四模滤波器的结构示意图。 图6a为
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中Jung-Woo Baik等人的滤波器结构示意图之一。 图6b为
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中Jung-Woo Baik等人的滤波器结构示意图之二。 【具体实施方式】 下面结合具体实施例对本技术作进一步说明。 如图1所示，本实施例所述的采用耦合双环结构的四模/双频滤波器，主要由采用切角微扰I的内环双模谐振器2和采用贴片微扰3的外环双模谐振器4嵌套耦合而成，其中，所述外环双模谐振器4的外侧设有一对正交T形耦合馈线5、6，该对正交T形耦合馈线5、6分别由各自50欧姆的微带线7、8直接馈电。 对于传统的采用贴片本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种采用耦合双环结构的四模/双频滤波器，其特征在于：所述四模/双频滤波器主要由采用切角微扰(1)的内环双模谐振器(2)和采用贴片微扰(3)的外环双模谐振器(4)嵌套耦合而成，其中，所述外环双模谐振器(4)的外侧设有一对正交T形耦合馈线(5、6)，该对正交T形耦合馈线(5、6)分别由各自50欧姆的微带线(7、8)直接馈电。

【技术特征摘要】
1.一种采用耦合双环结构的四模/双频滤波器，其特征在于:所述四模/双频滤波器主要由采用切角微扰⑴的内环双模谐振器⑵和采用贴片微扰⑶的外环双模谐振器(4)嵌套...

【专利技术属性】
技术研发人员：褚庆昕，张智翀，
申请(专利权)人：华南理工大学，
类型：新型
国别省市：广东;44