[发明专利]平面紧凑型三通带滤波器

说明书

技术领域

本发明涉及到移动通信、卫星通信以及微波通信等技术领域中用于信号的发送接收的 滤波器，是一种通带可以灵活控制的平面紧凑型三通带滤波器。

背景技术

近年来，多频带、多标准无线通信系统引起了越来越多的关注，多频带带通滤波器具 有极其广泛的应用。在无线通信系统中，滤波器为极其重要的组件，其作用是使必要的信 号通过，并且将不必要的信号滤除。

实现三频段信号的筛选，传统的方法是使用三个单通带滤波器，利用三个滤波器分别 对信号进行处理，每一个滤波器筛选出对应的频段信号，这种方法的特点是简单可行，容 易实现，其缺点在于集成度不够，对于无线通信系统要求小体积、轻重量的目标来说，实 际上并不符合需求。因此如何设计一种能够有效集成的三通带滤波器，并且通带之间有较 好的隔离效果是当前的一个重要课题。

三通带滤波器的实现方式有很多种，以下我们分别阐述比较常见的结构及其特点。

(1)由三组谐振器并联实现三通带滤波器结构

这种实现方式由三组谐振器组成，采用公共的输入输出端口，每组谐振器产生一个通 带。这种滤波器的缺点是空间体积大，不易集成。

(2)由两组谐振器来实现三通带滤波器结构

这种实现方式由两组谐振器组成，其中一组谐振器产生一个通带，另一组谐振器产生 两个通带，这两组谐振器由公共的输入输出端口馈入信号。这种拓扑结构的传统实现方法 的缺点是通带的中心频率相互影响，难以控制。

(3)由一组谐振器来实现三通带滤波器结构

这种滤波器中的谐振器同时工作在三个频率上，产生三个通带。其特点是集成度很高， 工艺简单，缺点在于三个频率是相互关联的，频率和带宽都难以控制。

发明内容

本发明的目的是利用一个中心加载的谐振器和一个内嵌的半波长谐振器来设计三通带 滤波器，在每个通带的两侧都可以产生一个传输零点，滚降特性好，结构简单，容易加工， 具有平面小型化的特征。

本发明通过如下技术方案来实现：

平面紧凑型三通带滤波器，包括上层微带结构、中间介质基板和底层金属地板；其特 征在于，上层微带结构包括输入端口I/P、输出端口O/P、2个中心加载谐振器和2个内嵌 谐振器；第一中心加载谐振器包括开口型微带线和T型结构，依次连接的第一微带线、第 二微带线、第三微带线、第四微带线、第五微带线和第六微带线组成两端出头的开口型微 带线，T型结构与开口型微带线连接，位于开口型内部；第二中心加载谐振器与第一中心 加载谐振器结构相同，对称布置，第二中心加载谐振器与第一中心加载谐振器设有间距； 第二中心加载谐振器的两出头端微带线分别为第七微带线和第八微带线；第一微带线和第 七微带线之间以及第六微带线和第八微带线之间构成耦合结构，用于实现级间信号的耦合； 输入端口I/P和输出端口O/P分别直接连接在第一中心加载的谐振器和第二中心加载的谐 振器上；第一内嵌谐振器和第二内嵌谐振器都为半波长谐振器，分别内嵌于第一中心加载 的谐振器和第二中心加载的谐振器内；第一内嵌谐振器包括第九微带线、第十微带线、第 十一微带线和交叉指式微带线，第九微带线和第十微带线是由四截直线微带线连接组成的 弯折的口型结构，用于和第一中心加载谐振器的第二微带线、第三微带线、第四微带线、 第五微带线及T型结构进行耦合；第二内嵌谐振器的结构和第一内嵌谐振器相同，对称布 置，第一内嵌滤波器的交叉指式微带线和第二内嵌滤波器的交叉指式微带线通过多根直线 微带线相互交叉排列组合成交叉指式结构，实现级间电磁耦合。

所述第一微带线、第二微带线、第三微带线、第四微带线、第五微带线以及第六微带 线的总长度可调。中心加载的谐振器的谐振频率可以灵活地控制，通过改变第一微带线、 第二微带线、第三微带线、第四微带线、第五微带线和第六微带线的总长度L可以控制第 一通带的谐振频率。

所述第九微带线、第十微带线和第十一微带线的总长度可调。在确定L的长度之后， 通过改变T型结构可对第三通带的谐振频率进行控制。通过改变第九微带线、第十微带线 和第十一微带线的总长度可对第二通带的谐振频率进行控制，满足滤波器在三频段的响应 要求。