无反射带通滤波器及射频通信设备制造技术

技术编号:22171964 阅读:84 留言:0更新日期:2019-09-21 12:48
本发明专利技术公开了一种无反射带通滤波器及射频通信设备,所述滤波器包括介质板,介质板的下层设有地板,介质板的上层设有第一馈线、第二馈线、第一带阻通路、第二带阻通路和带通通路;第一馈线通过带通通路与第二馈线相连,第一馈线、第一带阻通路分别与第二馈线、第二带阻通路镜像对称;第一带阻通路与第一馈线相连,且第一带阻通路的末端加载有第一电阻,第二带阻通路与第二馈线相连,且第二带阻通路的末端加载有第二电阻,第一带阻通路、第二带阻通路、第一电阻和第二电阻均通过金属通孔与地板相连。本发明专利技术具有结构简单、插入损耗低、加工制造方便、低成本等优点,而且带外反射信号吸收良好,极大地提高了电路的线性度,同时简化了电路的复杂度。

Reflectionless Bandpass Filter and Radio Frequency Communication Equipment

【技术实现步骤摘要】
无反射带通滤波器及射频通信设备
本专利技术涉及一种滤波器,尤其是一种无反射带通滤波器及射频通信设备,属于通信

技术介绍
滤波器是一种选频装置,凡是有能力进行信号处理的装置都可以称为滤波器。在近代电信设备和各控制系统中,滤波器应用极为广泛;在所有的电子部件中,作为使用最多、技术最复杂的电子部件,滤波器的优劣直接决定了产品的优劣,所以对滤波器的研究和生产历来为各国所重视。随着通信技术的不断发展,对于无源器件的性能要求不断提高,高性能,低成本,小型化成为无源器件设计的重点。传统滤波器设计的电路,是通过阻带把不希望通过的信号反射回信号源,这将对系统的通信性能造成巨大的影响。因此如何实现滤波器的阻带信号无反射逐渐成为一个研究的热点。据调查与了解,已经公开的现有技术如下:1)2011年,Morgan和Boyd首次提出无反射滤波器的概念,令业界耳目一新。他们通过公式的推到,分别给出了低通,高通,带通,带阻四款无反射滤波器的电路拓扑及设计方法,并基于印刷电路板工艺,用分立元器件加工了4阶325MHz的无反射低通滤波器和中心频率210MHz的带通滤波器。2)2015年,同样是Morgan和Boyd在此在IEEE-TMTT期刊上发文,要将集总元器件电路推广到传输线的滤波器上。这里通过引入一种新的方法来实现,其中左手侧和右手侧阻带终端使用的子网络彼此之间耦合。其中子网络增加了每个滤波器单元阻带衰减并且使截至响应变得陡峭,而不会破坏无反射特性。文中还提出了基于传输线的无反射电路拓扑结构,并且做了一系列的MMIC无反射低通,带通无反射滤波器。3)2016年,韩国的Lee等学者开始研究一阶的无反射带通滤波器,他们采用集总式表面贴装器件(SMD),并设计加工了一款中心频率为95MHz,带宽小于30MHz的无反射带通滤波器。4)2017年,伊朗科技大学的Amirhosseini和Taskhiri在上述基础上,设计出一种任意奇数阶和任意阻带衰减的无反射低通滤波器的电路原型,并且加工了一款三阶的中心频率为40MHz,阻带衰减20dB的无反射低通滤波器。5)2017年,DimitraPsychogiou和RobertoGómez-García基于互补双工通道结构和耦合路由原理,提出了一种新的输入端无反射的单端无反射滤波器。此外,基于耦合路由的原理,文章中分析了多阶输入端无反射滤波器,多频输入端无反射滤波器的设计条件。然后分别加工基于集中元器件的一阶可调无反射带通滤波器、可调带阻滤波器和二阶可调无反射带通滤波器、可调带阻滤波器。此外还加工了基于微带线的一阶,二阶可调无反射带通通滤波器。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了解决上述现有技术的缺陷,提供了一种无反射带通滤波器,该滤波器具有结构简单、插入损耗低,加工制造方便和低成本等优点,而且带外反射信号吸收良好,极大地提高了电路的线性度,同时简化了电路的复杂度。本专利技术的另一目的在于提供一种射频通信设备。本专利技术的目的可以通过采取如下技术方案达到:一种无反射带通滤波器,包括介质板,所述介质板的下层设有地板,所述介质板的上层设有第一馈线、第二馈线、第一带阻通路、第二带阻通路和带通通路;所述第一馈线通过带通通路与第二馈线相连,第一馈线、第一带阻通路分别与第二馈线、第二带阻通路镜像对称;所述第一带阻通路与第一馈线相连,且第一带阻通路的末端加载有第一电阻,所述第二带阻通路与第二馈线相连,且第二带阻通路的末端加载有第二电阻,第一带阻通路、第二带阻通路、第一电阻和第二电阻均通过金属通孔与地板相连。进一步的,所述第一带阻通路和第二带阻通路均包括第一带阻支路、第二带阻支路和第三带阻支路,所述第一带阻支路的第一端、第二带阻支路的第一端和第三带阻支路的第一端相连在一起,作为第一带阻通路和第二带阻通路的末端,所述第一带阻通路中第一带阻支路的第二端与第一馈线相连,所述第二带阻通路中第一带阻支路的第二端与第二馈线相连。进一步的,所述第一带阻支路为第一弯折微带线,所述第一弯折微带线包括第一水平段和第一竖直段,所述第一竖直段的第一端与第二带阻支路的第一端、第三带阻支路的第一端相连在一起,第二竖直段的第二端与第一水平段的第一端相连,所述第一带阻通路中第一水平段的第二端与第一馈线相连,所述第二带阻通路中第一水平段的第二端与第二馈线相连。进一步的,所述第二带阻支路为第二弯折微带线,所述第二弯折微带线包括第二水平段、第三水平段和第二竖直段,所述第二水平段的第一端与第一带阻支路的第一端、第三带阻支路的第一端相连在一起,第二水平段的第二端通过第二竖直段与第三水平段的第一端相连。进一步的,所述第三带阻支路为第三弯折微带线,所述第三弯折微带线包括第四水平段、第五水平段和第三竖直段,所述第四水平段的第一端与第一带阻支路的第一端、第二带阻支路的第一端相连在一起,第四水平段的第二端通过第三竖直段与第五水平段的第一端相连。进一步的,所述第一带阻支路的宽度大于第二带阻支路的宽度,且第二带阻支路的宽度大于第三带阻支路的宽度。进一步的,所述第一带阻通路中第二带阻支路的第二端通过第一金属通孔与地板相连,所述第二带阻通路中第二带阻支路的第二端通过第二金属通孔与地板相连;所述第一电阻通过第三金属通孔与地板相连,所述第二电阻通过第四金属通孔与地板相连。进一步的,所述带通通路为第四弯折微带线,所述第四弯折微带线包括第六水平段、第四竖直段和第五竖直段,所述第四竖直段的第一端与第一馈线相连,第四竖直段的第二端通过第六水平段与第五竖直段的第一端相连,第五竖直段的第二端与第二馈线相连。进一步的,所述介质板采用介电常数为2.2、损耗角正切为0.0009的罗杰斯5880板材。本专利技术的另一目的可以通过采取如下技术方案达到:一种射频通信设备,包括上述的无反射带通滤波器。本专利技术相对于现有技术具有如下的有益效果:1、本专利技术的滤波器从原理上进行分析设计,在介质板的上层设置了带通通路和两个镜像对称的带阻通路,两个带阻通路的末端均加载有电阻,通带的频谱信号经过带通通路顺利从一个馈电端口到另一个馈电端口,而带外的反射信号经过带阻通路,被接地的电阻所吸收,达到了良好的带外吸收效果,使得两个馈电端口都能达到无反射的特性,即该滤波器能够很好的处理带外的反射波的问题,使反射波不会干扰到射频通信设备中的其他元器件,不会影响设备的非线性,减小了滤波器的设计复杂度,以简单的拓扑结构就达到较好的无反射性能。2、本专利技术的滤波器能够完成1.8-2.2GHz频段上的选频工作,性能好,结构简单,容易加工,还能够减少射频通信设备中元器件的数量,相当于将原本射频通信设备中针对反射波处理的元器件进行了功能的集成,以便实现系统的小型化。3、本专利技术的滤波器采用单层介质板实现,该介质板采用介电常数为2.2,损耗角正切为0.0009的罗杰斯5880板材,使得滤波器的插入损耗较小。附图说明图1为本专利技术实施例1的无反射带通滤波器的上层结构示意图。图2为本专利技术实施例1的无反射带通滤波器的下层结构示意图。图3为本专利技术实施例1的无反射带通滤波器中第一带阻通路的结构图。图4为本专利技术实施例1的无反射带通滤波器中带通通路的结构图。图5为本专利技术实施例1的无反射带通滤波器的频率响应的传输效率曲线图。其中,1-介质板,2-地板,3-第一馈线本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种无反射带通滤波器,包括介质板,所述介质板的下层设有地板,其特征在于:所述介质板的上层设有第一馈线、第二馈线、第一带阻通路、第二带阻通路和带通通路;所述第一馈线通过带通通路与第二馈线相连,第一馈线、第一带阻通路分别与第二馈线、第二带阻通路镜像对称;所述第一带阻通路与第一馈线相连,且第一带阻通路的末端加载有第一电阻,所述第二带阻通路与第二馈线相连,且第二带阻通路的末端加载有第二电阻,第一带阻通路、第二带阻通路、第一电阻和第二电阻均通过金属通孔与地板相连。

【技术特征摘要】
1.一种无反射带通滤波器,包括介质板,所述介质板的下层设有地板,其特征在于:所述介质板的上层设有第一馈线、第二馈线、第一带阻通路、第二带阻通路和带通通路;所述第一馈线通过带通通路与第二馈线相连,第一馈线、第一带阻通路分别与第二馈线、第二带阻通路镜像对称;所述第一带阻通路与第一馈线相连,且第一带阻通路的末端加载有第一电阻,所述第二带阻通路与第二馈线相连,且第二带阻通路的末端加载有第二电阻,第一带阻通路、第二带阻通路、第一电阻和第二电阻均通过金属通孔与地板相连。2.根据权利要求1所述的无反射带通滤波器,其特征在于:所述第一带阻通路和第二带阻通路均包括第一带阻支路、第二带阻支路和第三带阻支路,所述第一带阻支路的第一端、第二带阻支路的第一端和第三带阻支路的第一端相连在一起,作为第一带阻通路和第二带阻通路的末端,所述第一带阻通路中第一带阻支路的第二端与第一馈线相连,所述第二带阻通路中第一带阻支路的第二端与第二馈线相连。3.根据权利要求2所述的无反射带通滤波器,其特征在于:所述第一带阻支路为第一弯折微带线,所述第一弯折微带线包括第一水平段和第一竖直段,所述第一竖直段的第一端与第二带阻支路的第一端、第三带阻支路的第一端相连在一起,第二竖直段的第二端与第一水平段的第一端相连,所述第一带阻通路中第一水平段的第二端与第一馈线相连,所述第二带阻通路中第一水平段的第二端与第二馈线相连。4.根据权利要求2所述的无反射带通滤波器,其特征在于:所述第二带阻支路为第二弯折微带线,所述第二弯折微带线包括第二水平段、第三水平段和第二竖直段,所述第二水平段...

【专利技术属性】
技术研发人员:罗聪廖瑞祥陈付昌王世伟涂治红
申请(专利权)人:华南理工大学
类型:发明
国别省市:广东,44

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