技术领域
[0001] 本实用新型涉及开路环耦合
带通滤波器的结构设计,具体是一种
阻带高抑制度的三角形开路环耦合带通滤波器,可用于无线通信系统等领域。
背景技术
[0002] 微带结构的滤波器因为其易于设计、容易集成等优点在无线通信系统中得到了广泛应用。目前无线通信系统对于带通滤波器的结构和性能提出了更高的要求,即低插入损耗、高选择性、阻带高抑制度。目前研究集中在设计结构紧凑的带通滤波器以满足实际的需要。随着集成
电路技术的发展,
收发信机的体积正日趋减小,在这种趋势的要求下,滤波器的小型化研究正越来越成为研究的热点。
[0003] Sarawuth Chaimool 等 人 在 2003 年“Asia-Pacific Conference on Communications”会议上发表的论文“A novel microstrip bandpass filter using triangular open-loop resonators”中提到的传统三角形开路环耦合带通滤波器(S.Chaimool,S.Kerdsumang and P.Akkaraekthalin,A novel microstrip bandpass filter using triangular open-loop resonators,The 9th Asia-Pacific Conference on Communications 2003,788-791,Sept.21-24,2003.),其尺寸较大,对阻带的抑制度较弱。多层交叉耦合结构滤波器以及
缺陷结构的阶梯阻抗滤波器虽然能够有效地减小电路尺寸,提高
频率选择性,但制作成本昂贵,设计复杂。实用新型内容
[0004] 针对
现有技术的不足,本实用新型提供一种三角形开路环耦合带通滤波器, 此种带通滤波器具有插入损耗低、阻带高抑制度、尺寸小等特点。
[0005] 本实用新型具体的技术方案如下:
[0006] 本实用新型提出的三角形开路环耦合带通滤波器,包括输入
馈线、输出馈线和两个开路环
谐振器,其特征在于,开路环谐振器由微带线构成,轮廓为等腰直角三角形,开口处向内连接两条折线,折线位于开路环谐振器的内部,与外轮廓微带线各边平行,两折线终端形成另一开口,两折线形成的三角形轮廓与外轮廓相似。
[0007] 每个开路环谐振器内的折线长短相同。
[0008] 所述输入输出馈线为50欧姆特征线宽,分别与两个开路环谐振器外轮廓微带线相连,与滤波器中心点呈中心对称。
[0009] 本实用新型与现有技术相比,具有以下突出的实质性特点和显著优点: [0010] 1.开路环谐振器轮廓为等腰直角三角形,开口处向内连接两条折线,相当于微带电容负载,依靠其慢波的特性有效地减小了滤波器的尺寸。
[0011] 2.微带电容负载的存在使
通带的插入损耗很低,在通带附近由于三个传输零点的存在从而具有阻带高抑制度的特性。
[0012] 3.馈电装置采用SMA商用连接器,结构简单,节约成本。
附图说明
[0013] 图1为传统的三角形开路环耦合带通滤波器结构布局示意图。
[0014] 图2为中心频率为1.83GHz的传统的三角形开路环耦合带通滤波器频率响应图。 [0015] 图3为本实用新型所述三角形开路环耦合带通滤波器结构布局示意图。 [0016] 图4为本实用新型所述中心频率为1.31GHz的三角形开路环耦合带通滤波 器频率响应图。
[0017] 图中:11-输入馈线,12-开路环谐振器,13-开路环谐振器,14-输出馈线,31-输入馈线,32-开路环谐振器,33-开路环谐振器,34-输出馈线。
具体实施方式
[0018] 下面结合附图,通过
实施例对本实用新型作进一步的说明。
[0019] 参见图3,一个优选实施例是工作于中心频率为1.31GHz的三角形开路环耦合带通滤波器。如图3所示,三角形开路环耦合带通滤波器包括输入馈线31、输出馈线34、开路环谐振器32和开路环谐振器33。
[0020] 本实用新型在图1所示的传统的三角形开路环耦合带通滤波器
基础上,分别在开路环谐振器12和13的开口处向内连接两条折线,折线位于开路环谐振器的内部,与外轮廓微带线各边平行,两折线终端形成另一开口。两折线形成的三角形轮廓与外轮廓相似。由于折线相当于电容负载,其慢波特性有效地减小了滤波器的尺寸。
[0021] 如图3所示,开路环谐振器32和33尺寸完全相同,直角边长a为14.14mm,斜边长b为20mm,开路环线宽w为1mm,内折线与外轮廓线的距离m为0.5mm,开路环谐振器开口宽度k2为2mm,内部两折线开口宽度k1为1mm。两个开路环谐振器之间的耦合宽度s为0.2mm。输入馈线31和输出馈线34长度相同,分别与开路环谐振器32和33外轮廓微带线相连,与滤波器中心点呈中心对称,线宽n为0.93mm。
[0022] 为了比较,传统的工作于中心频率为1.83GHz的三角形开路环耦合带通滤波器如图1所示。开路环谐振器12和13尺寸完全相同,直角边长c为14.14mm,斜边长d为20mm,开路环线宽f为1mm,开路环谐振器开口宽度h为2mm, 两个开路环谐振器之间的耦合宽度e为0.2mm。输入馈线11和输出馈线14长度相同,分别与开路环谐振器32和33外轮廓微带线相连,与滤波器中心点呈中心对称,线宽n为0.93mm。
[0023] 所述三角形开路环耦合带通滤波器的
信号输入、输出端口为同轴馈电装置,位于输入馈线和输出馈线的外端。本实施例优选50欧姆的SMA商用连接器,节约成本。 [0024] 图4是本实用新型所述中心频率为1.31GHz的三角形开路环耦合带通滤波器频率响应曲线,在中心频率1.31GHz附近,滤波器的3dB带宽可达9.1%,范围从1.26GHz到1.38GHz。该滤波器的插入损耗为1.2dB,回波损耗为-15.1dB。在阻带范围存在三个传输零点,分别在1.08GHz、1.67GHz和1.85GHz处,而且衰减都在60dB以下,对阻带有很强的抑制作用。图2是中心频率为1.83GHz的传统的三角形开路环耦合带通滤波器频率响应曲线,与图4相比,传统的带通滤波器只含有两个传输零点,分别在1.41GHz和3GHz处,而且与滤波器的中心频率点1.83GHz的距离较远。因此与传统的三角形开路环耦合带通滤波器相比,本实用新型所述的带通滤波器的阻带抑制度要明显高于传统型。 [0025] 由图3和图1所示,两种开路环耦合带通滤波器外尺寸相同,根据两者工作的中心频率之比可知,本实用新型所述滤波器的尺寸比传统滤波器的尺寸缩小了28%。 [0026] 本实施例改变开路环谐振器的外轮廓微带线长度和内部折线的长度,可应用于其他频率。