本发明专利技术公开了一种基于多模谐振结构的新型超宽带带通滤波器，包括基板、覆在所述基板下表面的金属反射层以及设在所述基板上表面的谐振环，关键的改进在于还包括第一~第四线间电容；所述第一线间电容与微带线串联、所述微带线与第一谐振环借助谐振环枝节并联、形成一个谐振单元，三个结构相同的谐振单元依次串联连接后与第四线间电容串联。本发明专利技术结构简单，仅由三个谐振环即可达到较宽的工作带宽，其工作带宽为3.1~10.6GHz，能够满足超宽带滤波器的要求；采用谐振单元串联的结构，改善了矩形系数。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及通信
的滤波器，尤其是一种基于多模谐振结构的新型超宽带带通滤波器，其通带为3. Γ10. 6GHz。
技术介绍
在现代无线通信高速发展的背景之下，超宽带系统的研究具有广阔的应用前景和巨大的市场价值。超宽带(Ultra-Wide band，UWB)具有高数据传输率、低耗电和抗干扰能力等特点，2002年美国联邦通讯委员会(FCC)将3. IGHflO. 6GHz的频谱分配给UWB装置使用，因此超宽带滤波器作为无线通讯系统中关键组件之一备受关注。传统的滤波器理论体系，建立窄通带的假设下，其在各带通滤波器的设计中非常有效。但是在超宽带系统中就会有缺陷。Binyan Yao 等在 IEEE Microwave and Guided Wave Letters,发表了((Compact UffB Bandpass Filter With Improved Upper-Stopband Performance UsingMultiple-Mode Resonator》(基于多模谐振的紧凑型超宽带滤波器),在该文中提出了一种传统的多模谐振结构超宽带滤波器，其由三对并联的环状开路枝节连接在一个高阻抗微带线上(attaching three pairs of ring open stubs in shunt to a high impedancemicrostrip line ),所述微带线的两端分别与交指电容连接,其结构见图I ;该文献中所述滤波器的通带为3. 2^10. 5GHz，通带内介入损耗< I. OdB，在11. 7^33. 5GHz的范围介入损耗> 20dB ;而且结构紧凑,长度约13. 6mmο但是上述文献存在矩形系数差的缺陷，因为其低频阻带主要是依靠串联的交指电容实现的，其矩形系数依赖于电容值与数量。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种基于多模谐振结构的新型超宽带带通滤波器，其增加了谐振点，拓展带宽为3. Γ10. 6GHz，并且改善了矩形系数。为解决上述技术问题，本专利技术采取技术方案如下 一种基于多模谐振结构的新型超宽带带通滤波器，包括基板、覆在所述基板下表面的金属反射层以及设在所述基板上表面的谐振环，关键的改进在于还包括第一 第四线间电容；所述第一线间电容与微带线串联、所述微带线与第一谐振环借助谐振环枝节并联、形成一个谐振单元，三个结构相同的谐振单元依次串联连接后与第四线间电容串联。上述技术方案将三个谐振单元串联，并且增加了线间电容的数量，优化了矩形系数。采用串联结构，带内损耗会增大，从而不容易形成宽带宽，本专利技术采用第二谐振环较大，第一和第三谐振环较小，增加了谐振点，弥补了不易形成宽带宽的缺点。采用上技术方案产生的有益效果在于1)本专利技术结构简单，仅由三个谐振环即可达到较宽的工作带宽，其工作带宽为3. Γ10. 6GHz，能够满足超宽带滤波器的要求；2)本专利技术采用谐振单元串联的结构，改善了矩形系数。附图说明图I是本专利技术的滤波器结构示意 图2是本专利技术滤波器的电磁模拟测试 附图中，I、基板，2-广2-4、第一 第四线间电 容，3-广3-3、第一 第三谐振环，4、微带线，5、输入端口，6、输出端口。具体实施例方式参看图1，本专利技术属于微带滤波器，其包括基板I、覆在所述基板I下表面的金属反射层以及设在所述基板I上表面的第一 第三谐振环，关键还包括第一 第四线间电容；所述第一线间电容2-1与微带线4串联、所述微带线与第一谐振环3-1借助谐振环枝节并联、形成一个谐振单元，三个结构相同的谐振单元依次串联连接后与第四线间电容2-4串联。所述基板I上表面的还包括输入端口 5和输出端口 6,分别与第一线间电容2-1和第四线间电容2-4串联连接。所述输入端口 5外接信号源，外加的激励信号依次通过第一线间电容2-1、第一谐振环3-1、第二线间电容2-2、第二谐振环3-2、第三线间电容2-3、第三谐振环3_3和第四线间电容3-4，最后经由输出端口 6到达外部电路，实现对信号进行滤波。下面结合实施例对本专利技术做进一步详细的说明 本实施例中超宽带滤波器整个结构尺寸为21.9_X20_X0. 8_，介质基板的介电常数ε r为2. 65，通带频率范围为3. IGHflO. 6GHz。具体尺寸为第一、第三谐振环的大小相同，外径为I. 85mm ;第二单元中的谐振环外径为2_ ;第一 第四线间电容由平行的微带线结构，长度为7. 2mm,第一谐振单元中与第三谐振单元的微带线4的长度均为5. 44mm,第二谐振单元中微带线的长度为4. 84mm。采用本实施例的频率特性包括S21(介入损耗)参数和Sll (回波损耗)参数，其中横坐标代表频率变量(GHz)，纵坐标代表幅度变量(单位为dB)，如图2所示，从图中可以看出，本专利技术的超宽带带通滤波器的通带为3. f 106GHz，介入损耗在通带内大于-I. 8dB,回波损耗小于-11. 4dB。本专利技术采用串联结构，改善了矩形系数，在S21 图中，_3dB 点在 3. lGHz，-20dB 点在 2. 4GHz，二者相差 O. 7GHz，图 I 中的 _3dB 和 _20dB分别对应是I. 2GHz和3. IGHz，相差I. 9GHz。权利要求1.一种基于多模谐振结构的新型超宽带带通滤波器，包括基板(I)、覆在所述基板(I)下表面的金属反射层以及设在所述基板(I)上表面的谐振环，其特征在于还包括第一 第四线间电容；所述第一线间电容(2-1)与微带线(4)串联、所述微带线与第一谐振环(3-1)借助谐振环枝节并联、形成一个谐振单元，三个结构相同的谐振单元依次串联连接后与第四线间电容(2-4)串联。2.根据权利要求I所述的一种基于多模谐振结构的新型超宽带带通滤波器，其特征在于所述基板(I)上表面的还包括输入端口(5)和输出端口(6),分别与第一线间电容(2-1)和第四线间电容(2-4)串联连接。3.根据权利要求I所述的一种基于多模谐振结构的新型超宽带带通滤波器，其特征在于所述第一谐振环(3-1)与第三谐振环(3-3)的大小相同，外径为I. 85mm ;第二谐振的外径为 2mm。全文摘要本专利技术公开了一种基于多模谐振结构的新型超宽带带通滤波器，包括基板、覆在所述基板下表面的金属反射层以及设在所述基板上表面的谐振环，关键的改进在于还包括第一~第四线间电容；所述第一线间电容与微带线串联、所述微带线与第一谐振环借助谐振环枝节并联、形成一个谐振单元，三个结构相同的谐振单元依次串联连接后与第四线间电容串联。本专利技术结构简单，仅由三个谐振环即可达到较宽的工作带宽，其工作带宽为3.1~10.6GHz，能够满足超宽带滤波器的要求；采用谐振单元串联的结构，改善了矩形系数。文档编号H01P1/203GK102881971SQ201210192249公开日2013年1月16日 申请日期2012年6月12日 优先权日2012年6月12日专利技术者王朗, 李乐伟, 杨顺 申请人:电子科技大学本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种基于多模谐振结构的新型超宽带带通滤波器，包括基板（1）、覆在所述基板（1）下表面的金属反射层以及设在所述基板（1）上表面的谐振环，其特征在于还包括第一~第四线间电容；所述第一线间电容（2？1）与微带线（4）串联、所述微带线与第一谐振环（3？1）借助谐振环枝节并联、形成一个谐振单元，三个结构相同的谐振单元依次串联连接后与第四线间电容（2？4）串联。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：王朗，李乐伟，杨顺，
申请(专利权)人：电子科技大学，
类型：发明
国别省市：
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