带宽可控三频微带滤波器制造技术

本发明专利技术公开了一种带宽可控的三频微带滤波器，该滤波器利用三组独立的谐振器即两组共用一个接地通孔的中心加载谐振器和一组Ｕ型半波长开口谐振器实现三频滤波器的三通带特性。中心加载谐振器是由半波长微带线及中心加载的短路微带线组成，其中外围中心加载谐振器用来产生第一通带，内嵌的中心加载谐振器用来产生第二通带；Ｕ型半波长谐振器内嵌在两个中心加载谐振器之间，用来产生第三通带；该结构对于第三通带采用抽头馈电；对于第一、第二通带，Ｕ型谐振器作为端口线一部分引入源－负载耦合，改善通带选择性，并且分别与中心加载谐振器耦合实现缝隙耦合馈电。本发明专利技术采用组合馈电，各通带特性独立可控，同时还具有尺寸小，空间利用率高等特点。

【技术实现步骤摘要】
带宽可控三频微带滤波器
本专利技术属于无线通信
，特别涉及一种带宽可控的三频微带滤波器。技术背景随着各种无线通信标准的提出，例如从早期的GSM、CDMA、WCDMA到现在的 TD-SCDMA、WLAN、WiMAX等，能同时工作在多个频带的多频收发系统应运而生，极大地提高了 通信系统的集成化发展，而三频微带滤波器作为多频收发机中不可缺少的关键器件得到了 广泛的研究和应用，它可以有效地滤除各种无用信号和噪声信号，降低各通信频道之间的 信号干扰，保障通信设备的正常工作，实现高质量的信号传输。现有的三频微带滤波器主流设计方法主要有两种，第一种是利用多个滤波器组合 来设计三频带滤波器，其中包括带通滤波器和带阻滤波器的组合、多个带通滤波器的组合 等。第二种是利用多模谐振器来设计三频滤波器，其中包括阶梯阻抗谐振器三频滤波器、加 载型三频滤波器等。第一种方法所设计的三频滤波器能独立的控制各个通带工作频率，并 且各通带带宽等通带特性也可以自由调节和设计，但是整体尺寸大、成本高，不利于多频通 信系统的小型化发展。第二种方法所设计的三频滤波器易控制，但只能基本达到三频滤波 器的各通带频率，并且由于三频滤波器的各通带带宽基本都是由相同的端耦合和谐振器间 耦合结构决定的，导致各通带带宽之间相互关联，因此各通带的带宽设计范围有限。中国专利技术专利CN101699649A公布了一种平面紧凑型三通带滤波器，该滤波器是 一种利用中心加载的谐振器和内嵌的半波长谐振器来实现的三通带滤波器。中心加载的谐 振器由微带线和中心加载的T型结构组成，用于产生第一个和第三个通带；半波长谐振器 内嵌于中心加载的谐振器，用于产生第二个通带，交叉指式耦合结构用于实现级间电磁耦 合。该专利技术结构紧凑，结合传统的多组谐振器和多模谐振器的设计方法，使三频滤波器的三 个通带频率可以独立的自由调节，但因为该专利技术中存在端耦合以及谐振器间耦合的耦合自 由度少，所以无法设计大范围内独立调节各通带特性的三频滤波器。因此，需要提供一种整体尺寸小且各通带特性具有独立可控性的三频微带滤波ο
技术实现思路
本专利技术的主要目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种带宽可控三频微带 滤波器，其具有整体尺寸小、各通带特性独立可控的优点。本专利技术的目的通过以下的技术方案实现带宽可控三频微带滤波器，包括输入端 口、输出端口、两个共用一个接地通孔的中心加载谐振器和两个呈镜像对称分布的U型开 口谐振器，第一中心加载谐振器包括呈倒U型分布的第一微带线、第二微带线、第三微带 线、对称中心处加载的第四微带线和接地通孔；第二中心加载谐振器包括呈倒U型分布的 第六微带线、第七微带线、第八微带线、对称中心处加载的第五微带线和接地通孔；第一和 第二中心加载谐振器共用一个接地通孔；第一 U型开口谐振器包括呈U型分布的第九微带线、第十微带线、第十一微带线，第二 U型开口谐振器与第一 U型开口谐振器呈镜像对称分 布，包括呈U型分布的第十二微带线、第十三微带线、第十四微带线；两个U型开口谐振器的 第十一微带线和第十二微带线之间设有间距，用于实现通带级间信号耦合传输；输入端口 由第十五和十六微带线连接而成，第十五微带线与第一 U型开口谐振器的第十微带线直接 连接，形成抽头耦合；输出端口由第十七和十八微带线连接而成，第十七微带线与第二 U型 开口谐振器的第十三微带线直接连接，形成抽头耦合；第一中心加载谐振器设于两个U型 开口谐振器的外围，第二中心加载谐振器设于两个U型开口谐振器的内侧，两个U型开口谐 振器内嵌在两个中心加载谐振器之间，各相邻微带线之间均设有间距。所述第一中心加载谐振器中的第一微带线、第二微带线、第三微带线的长度之和 可调，用于独立控制第一通带的通带频率；第一中心加载谐振器中的第四微带线和接地通 孔用于控制第一通带下传输模式的耦合，独立控制第一通带特性。所述第二中心加载谐振器中的第六微带线、第七微带线、第八微带线的长度之和 可调，用于独立控制第二通带的通带频率；第二中心加载谐振器中的第五微带线和接地通 孔用于控制第二通带下传输模式的耦合，独立控制第二通带特性。所述两个U型开口谐振器各自包含的三条微带线的长度之和可调，用于独立控制 第三通带的通带频率；第一 U型开口谐振器中的第十一微带线和第二 U型开口谐振器中的 第十二微带线之间的间距由给定的第三通带带宽指标决定，用来实现第三通带级间信号耦 合传输，通过该耦合间距独立控制第三通带特性。所述的三频微带滤波器，第一通带下，第一中心加载谐振器谐振工作，两个U型开 口谐振器不工作并作为端口馈线的一部分通过第九和第一微带线之间、第十四和第三微带 线之间的间距对第一中心加载谐振器馈电，该馈电方式为缝隙耦合馈电；第一通带的馈电 由上述耦合间距以及输入端口输出端口与U型谐振器的连接位置决定。所述的三频微带滤波器，第二通带下，第二中心加载谐振器谐振工作，两个U型开 口谐振器不工作并作为端口馈线的一部分通过第九和第六微带线之间、第十四和第八微带 线之间的间距对第一中心加载谐振器馈电，该馈电方式为缝隙耦合馈电；第二通带的馈电 由上述耦合间距以及输入端口输出端口与U型谐振器的连接位置决定。所述的三频微带滤波器，第三通带下，两个U型开口谐振器谐振工作，输入端口和 输出端口分别通过第十五微带线、第十七微带线与第一和第二 U型谐振器直接相连，该馈 电方式为抽头耦合馈电；第三通带的馈电由输入输出端口的抽头耦合位置决定。所述输入端口中的第十六微带线和输出端口中的第十八微带线为阻抗为50Ω传 输线。所述的三频微带滤波器，第一通带和第二通带下，U型开口谐振器不工作并作为输 入端口输出端口的一部分，通过第一 U型开口谐振器的第十一微带线和第二 U型开口谐振 器的第十二微带线间的耦合间距引入源-负载耦合，可以在第二第三通带两侧引入传输零 点，改善通带选择性及通带之间的阻带衰减；第三通带下，输入端口输出端口直接和U型开 口谐振器之间连接，形成抽头馈电，可以在通带两侧引入传输零点，有效改善第三通带的选 择性。本专利技术与现有技术相比，具有如下优点和有益效果1、本专利技术中的三频微带滤波器采用内嵌式的结构，使得电路整体尺寸小，结构紧凑，空间利用率高；采用三组谐振器，实现三频滤波器各通带的通带工作频率及通带带宽可 控。2、本专利技术将传统的抽头耦合和缝隙耦合两种端口馈电方式相结合，增加了三频滤 波器端口设计的自由度，实现了三频滤波器各通带带宽的大范围可控设计。3、本专利技术中将U型谐振器在非工作通带下作为输入端口和输出端口的一部分，可 以形成源-负载耦合，引入传输零点，提高滤波器各通带的选择性。附图说明图1是本专利技术的结构示意图2是本专利技术的尺寸标注示意图3是本专利技术中第一种实施方式的频率响应曲线图4是本专利技术中第二种实施方式的频率响应曲线图。具体实施方式下面结合实施例及附图对本专利技术作进一步详细的描述，但本专利技术的实施方式不限 于此。实施例1如图1所示，一种带宽可控三频微带滤波器，包括输入端口、输出端口、两个共用 一个接地通孔的中心加载谐振器和两个呈镜像对称分布的U型开口谐振器，第一中心加载 谐振器包括呈倒U型分布的第一微带线1、第二微带线2、第三微带线3、对称中心处加载的 第四微带线4和接地通孔19 ；第二中心加载谐振器包括本文档来自技高网...

【技术保护点】
带宽可控三频微带滤波器，其特征在于，包括输入端口、输出端口、两个共用一个接地通孔的中心加载谐振器和两个呈镜像对称分布的Ｕ型开口谐振器，第一中心加载谐振器包括呈倒Ｕ型分布的第一微带线、第二微带线、第三微带线、对称中心处加载的第四微带线和接地通孔；第二中心加载谐振器包括呈倒Ｕ型分布的第六微带线、第七微带线、第八微带线、对称中心处加载的第五微带线和接地通孔；第一和第二中心加载谐振器共用一个接地通孔；第一Ｕ型开口谐振器包括呈Ｕ型分布的第九微带线、第十微带线、第十一微带线，第二Ｕ型开口谐振器与第一Ｕ型开口谐振器呈镜像对称分布，包括呈Ｕ型分布的第十二微带线、第十三微带线、第十四微带线；两个Ｕ型开口谐振器的第十一微带线和第十二微带线之间设有间距，用于实现通带级间信号耦合传输；输入端口由第十五和十六微带线连接而成，第十五微带线与第一Ｕ型开口谐振器的第十微带线直接连接，形成抽头耦合；输出端口由第十七和十八微带线连接而成，第十七微带线与第二Ｕ型开口谐振器的第十三微带线直接连接，形成抽头耦合；第一中心加载谐振器设于两个Ｕ型开口谐振器的外围，第二中心加载谐振器设于两个Ｕ型开口谐振器的内侧，两个Ｕ型开口谐振器内嵌在两个中心加载谐振器之间，各相邻微带线之间均设有间距。...

【技术特征摘要】
1.带宽可控三频微带滤波器，其特征在于，包括输入端口、输出端口、两个共用一个接 地通孔的中心加载谐振器和两个呈镜像对称分布的U型开口谐振器，第一中心加载谐振器 包括呈倒U型分布的第一微带线、第二微带线、第三微带线、对称中心处加载的第四微带线 和接地通孔；第二中心加载谐振器包括呈倒U型分布的第六微带线、第七微带线、第八微带 线、对称中心处加载的第五微带线和接地通孔；第一和第二中心加载谐振器共用一个接地 通孔；第一 U型开口谐振器包括呈U型分布的第九微带线、第十微带线、第十一微带线，第 二 U型开口谐振器与第一 U型开口谐振器呈镜像对称分布，包括呈U型分布的第十二微带 线、第十三微带线、第十四微带线；两个U型开口谐振器的第十一微带线和第十二微带线之 间设有间距，用于实现通带级间信号耦合传输；输入端口由第十五和十六微带线连接而成， 第十五微带线与第一 U型开口谐振器的第十微带线直接连接，形成抽头耦合；输出端口由 第十七和十八微带线连接而成，第十七微带线与第二 U型开口谐振器的第十三微带线直接 连接，形成抽头耦合；第一中心加载谐振器设于两个U型开口谐振器的外围，第二中心加载 谐振器设于两个U型开口谐振器的内侧，两个U型开口谐振器内嵌在两个中心加载谐振器 之间，各相邻微带线之间均设有间距。2.根据权利要求1所述的带宽可控三频微带滤波器，其特征在于，所述第一中心加载 谐振器中的第一微带线、第二微带线、第三微带线的长度之和可调，用于独立控制第一通带 的通带频率；第一中心加载谐振器中的第四微带线和接地通孔用于控制第一通带下传输模 式的耦合，独立控制第一通带特性。3.根据权利要求2所述的带宽可控三频微带滤波器，其特征在于，第一通带下，第一中 心加载谐振器谐振工作，两个U型开口谐振器不工作并作为端口馈线的一部分通过第九和...

【专利技术属性】
技术研发人员：褚庆昕，吴小虎，
申请(专利权)人：华南理工大学，
类型：发明
国别省市：81[中国|广州]