基于双分支线加载阶梯阻抗谐振器的双频带通滤波器制造技术

基于双分支线加载阶梯阻抗谐振器的双频带通滤波器涉及一种可用于无线局域网应用的基于双分支线加载阶梯阻抗谐振器的双频带通滤波器，第一开环阶梯阻抗谐振器（３）、第二开环阶梯阻抗谐振器（４）并排对称设置，其开环的开口相向设置，在第一开环阶梯阻抗谐振器（３）内开口的对面设有第一加载双分支线（５），在第二开环阶梯阻抗谐振器（４）内开口的对面设有第二加载双分支线（６）；第一输入输出端（１）与第一开环阶梯阻抗谐振器（３）相连接，第二输入输出端（２）与第二开环阶梯阻抗谐振器（４）相连接；在第一开环阶梯阻抗谐振器（３）、第二开环阶梯阻抗谐振器（４）的上下两侧分别设有第一平行耦合微带线（７）、第二平行耦合微带线（８）。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种微波双频带通滤波器，尤其涉及一种可用于无线局域网应 用的基于双分支线加载阶梯阻抗谐振器的双频带通滤波器。
技术介绍
近年，随着各种现代无线通信应用的飞速发展，特别是最近几年发展起来的无 线局域网(WLAN)系统，在微波通信系统中使用多频段设备的需求也在急剧增加，成为 这些通信系统前端重要器件的双频段滤波器便是其中之一。无线局域网(WLAN)有几 个不同的通信标准，如IEEE 802.11b，IEEE 802.Ilg,分别工作在2.4或2.45GHz频段， 而IEEE 802.11a则工作在5.2_5.8GHz频段。由于在实际应用中WLAN系统大多同时支 持至少2个标准，例如IEEE 802.11b和IEEE 802.11a,这就要求系统具备双频带的操作 功能.传统的双频带滤波器，如级联一个带通滤波器和一个带阻滤波器以实现一个双频带 通滤波器，但是占据的体积很大；或一个谐振器嵌入到另外一个半波长的开路环滤波器 中去得到两个通带，但是带宽相对比较窄。因此，需要提出新型的双频带滤波器，有必 要使滤波器尺寸小，结构简单，带宽较宽以覆盖整个WLAN频段，以实现高性能，低损 耗，低成本的目标。
技术实现思路
技术问题本技术采用平面微带结构，设计出可以覆盖整个WLAN频段的 基于双分支线加载阶梯阻抗谐振器的双频带通滤波器，在其频段内实现了较低的插入损 耗，进一步减小了滤波器的体积，有利于电路的集成化设计。技术方案本技术的基于双分支线加载阶梯阻抗谐振器的双频带通滤波 器设置于基板上，包括第一输入输出端、第二输入输出端，第一开环阶梯阻抗谐振器、 第二开环阶梯阻抗谐振器，第一加载双分支线、第二加载双分支线，第一平行耦合微带 线、第二平行耦合微带线；其中，第一开环阶梯阻抗谐振器、第二开环阶梯阻抗谐振器 并排对称设置，其开环的开口相向设置，在第一开环阶梯阻抗谐振器内开口的对面设有 第一加载双分支线，在第二开环阶梯阻抗谐振器内开口的对面设有第二加载双分支线； 第一输入输出端与第一开环阶梯阻抗谐振器相连接，第二输入输出端与第二开环阶梯阻 抗谐振器相连接；在第一开环阶梯阻抗谐振器、第二开环阶梯阻抗谐振器的上下两侧分 别设有第一平行耦合微带线、第二平行耦合微带线。所述第一输入输出端、第二输入输出端分别为所述双频滤波器的50欧姆匹配阻 抗。第一开环阶梯阻抗谐振器、第二开环阶梯阻抗谐振器开口采用第二缝隙来内耦合， 两开环阶梯阻抗谐振器间采用第一缝隙来级间耦合。第一平行耦合微带线、第二平行耦合微带线与第一开环阶梯阻抗谐振器、第二 开环阶梯阻抗谐振器相距第三缝隙。第一开环阶梯阻抗谐振器、第二开环阶梯阻抗谐振器在连接第一输入输出端、第二输入输出端一侧部分的线宽，窄于其余各边的线宽。本技术的基于双分支线加载阶梯阻抗谐振器的双频带通滤波器，通过在谐 振腔内增加双分支线，偶模谐振频率可以被灵活的控制然而其奇模谐振频率保持不变且 使第二通频带更加平坦。通过增加两个平行耦合微带线，两谐振腔间的耦合得到了加强 以在第二通频带得到更多的带宽。最终通过优化设计与加工，可以得到包括两个频带 2.45GHz和5.35GHz的双频带带通滤波器。从图1可以看到，此双频带带同滤波器包含两个耦合开环阶梯阻抗谐振腔，在 两谐振腔的内部有两个开路短截线而在谐振腔的上下各有一根与之平行的耦合微带线。 基频与谐振腔的总长有关，我们在得到了第一谐振频率后可将其固定，而第二谐振频率 可以通过调节双短截线的相对距离与大小及两平行耦合线的长短来调节。两平行耦合微 带线的主要作用是通过增加两开环阶梯阻抗谐振腔之间的耦合系数来达到增加第二通频 带的带宽。由于第二通频带不是第一通频带的两倍，因此与传统的均勻阻抗谐振器和单 分支线加载相比采用阶梯阻抗谐振器和双分支线加载将会有更多的变量且更加灵活。设 计过程可以分为两部分第一步是决定谐振腔的线宽和长度使其在第一通频带达到良好 的性能；第二步是调节双短截线和平行耦合线的相对尺寸使在第二频段有良好的传输。通过上面的分析，我们得到在不增加原来谐振器尺寸的基础上通过加载双分支 线、耦合微带线与阶梯阻抗机构即得到了双频带与宽频特性。通过比较仿真图与测试图 我们发现两者之间的吻合度比较满意。有益效果与传统采用开环谐振器的双频带滤波器相比，本技术具有以下 优点1)基于双分支线加载阶梯阻抗谐振器的双频带通滤波器，结构紧凑，可重复性 好，易于加工。2)插入损耗小，在高低频段的损耗基本在IdB左右。3)带宽较宽。实测第二频带为4.9GHz-5.8GHz，已经基本覆盖WLAN在高频段 的整个频段。4)结构简单。采用两个开环阶梯阻抗谐振器，内部有双分支线加载，外部有两 平行耦合和微带线，为平面微带线结构极易实现。附图说明图1是本技术所述的双频带通滤波器的结构示意图。图2是本技术全波仿真S参数与测试S参数比较曲线图。具体实施方式请参阅图1，所示为本技术的基于双分支线加载阶梯阻抗谐振器的双频带通 滤波器10的结构示意图。在本实施例中，双频带带通滤波器10设置于基板20上，双频带带通滤波器10 包括第一输入输出端1、第二输入输出端2，第一开环阶梯阻抗谐振器3、第二开环阶梯 阻抗谐振器4，第一加载双分支线5、第二加载双分支线6，第一平行耦合微带线7、第二 平行耦合微带线8。其中，第一开环阶梯阻抗谐振器3、第二开环阶梯阻抗谐振器4并排对称设置，其开环的开口相向设置，在第一开环阶梯阻抗谐振器3内开口的对面设有 第一加载双分支线5，在第二开环阶梯阻抗谐振器4内开口的对面设有第二加载双分支线 6；第一输入输出端1与第一开环阶梯阻抗谐振器3相连接，第二输入输出端2与第二开 环阶梯阻抗谐振器4相连接；在第一开环阶梯阻抗谐振器3、第二开环阶梯阻抗谐振器4 的上下两侧分别设有第一平行耦合微带线7、第二平行耦合微带线8。第一输入输出端1用于馈入电磁波信号，第二输入输出端2用于馈出电磁波信 号，第一输入输出端1、第二输入输出端2平行设置，且为双频带带通滤波器10的50欧 姆匹配阻抗，由于输入与输出信号在谐振器的基频时同相，故可称为0°馈电。第一开环 阶梯阻抗谐振器3、第二开环阶梯阻抗谐振器4内部采用第二缝隙g2来内耦合，缝隙间可 等效为一个电容。然后两开环阶梯阻抗谐振器间采用第一缝隙gl来级间耦合。第一开 环阶梯阻抗谐振器3、第二开环阶梯阻抗谐振器4在连接第一输入输出端1、第二输入输 出端2—侧部分的线宽，窄于其余各边的线宽，其余都等宽。通过第一开环阶梯阻抗谐 振器3、第二开环阶梯阻抗谐振器4谐振到基频2.4GHz。第一加载双分支线5、第二加 载双分支线6为各开环阶梯阻抗谐振器的左右两侧的对应中间部分，左右对称。通过改 变其尺寸和相对位置可以对第二频带的带宽、中频、平坦度进行一定的调节。两个平行 的第一平行耦合微带线7、第二平行耦合微带线8置于开环阶梯阻抗谐振器的上下两端， 与开环阶梯阻抗谐振器相距第三缝隙g3，增加级间耦合，展宽第二频带的带宽。请参阅图2，所示为通过HFSS软件全波仿真得到的数据图(虚线部分)和通过 安捷伦网络分析仪实测得到的数据图(实线部分)的比较。我们可以看到实测曲线与仿 真曲线的吻合程度比较理想。图中横轴表示本专利技术本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于双分支线加载阶梯阻抗谐振器的双频带通滤波器，其特征是该双频带带通滤波器（１０）设置于基板（２０）上，包括第一输入输出端（１）、第二输入输出端（２），第一开环阶梯阻抗谐振器（３）、第二开环阶梯阻抗谐振器（４），第一加载双分支线（５）、第二加载双分支线（６），第一平行耦合微带线（７）、第二平行耦合微带线（８）；其中，第一开环阶梯阻抗谐振器（３）、第二开环阶梯阻抗谐振器（４）并排对称设置，其开环的开口相向设置，在第一开环阶梯阻抗谐振器（３）内开口的对面设有第一加载双分支线（５），在第二开环阶梯阻抗谐振器（４）内开口的对面设有第二加载双分支线（６）；第一输入输出端（１）与第一开环阶梯阻抗谐振器（３）相连接，第二输入输出端（２）与第二开环阶梯阻抗谐振器（４）相连接；在第一开环阶梯阻抗谐振器（３）、第二开环阶梯阻抗谐振器（４）的上下两侧分别设有第一平行耦合微带线（７）、第二平行耦合微带线（８）。

【技术特征摘要】
1.一种基于双分支线加载阶梯阻抗谐振器的双频带通滤波器，其特征是该双频带带 通滤波器(10)设置于基板(20)上，包括第一输入输出端(1)、第二输入输出端(2)，第 一开环阶梯阻抗谐振器(3)、第二开环阶梯阻抗谐振器(4)，第一加载双分支线(5)、第 二加载双分支线(6)，第一平行耦合微带线(7)、第二平行耦合微带线(8)；其中，第一 开环阶梯阻抗谐振器(3)、第二开环阶梯阻抗谐振器(4)并排对称设置，其开环的开口相 向设置，在第一开环阶梯阻抗谐振器(3)内开口的对面设有第一加载双分支线(5)，在第 二开环阶梯阻抗谐振器(4)内开口的对面设有第二加载双分支线(6)；第一输入输出端 (1)与第一开环阶梯阻抗谐振器(3)相连接，第二输入输出端(2)与第二开环阶梯阻抗谐 振器(4)相连接；在第一开环阶梯阻抗谐振器(3)、第二开环阶梯阻抗谐振器(4)的上下 两侧分别设有第一平行耦合微带线(7)、第二平行耦合微带线(8)。2.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：周健义，朱晨，洪伟，
申请(专利权)人：东南大学，
类型：实用新型
国别省市：84[中国|南京]