[发明专利]一种具有陷波特性的超宽带滤波器

说明书

技术领域

本发明涉及一种通信技术领域的微带滤波器，具体是一种具有无线局域网(WLAN)干扰信号抑制功能的紧凑型平面超宽带滤波器。

背景技术

随着通信技术的迅速发展，人们对信息系统的要求越来越高。目前主要使用的无线接入技术有蓝牙，红外和超宽带等。蓝牙和红外接入技术由于受到传输速率低、带宽小等缺点的约束，其应用受到限制。超宽带(UWB)技术以其系统简单，成本低，功耗小，数据传输速度快，安全性高等优点成为目前通信领域的一个研究热点。作为这个系统的一个重要器件，高性能的超宽带带通滤波器得到了越来越多的关注。另一方面，无线局域网(WLAN)的标准将IEEE802.11a将5.15-5.35GHz和5.725-5.825GHz这两个频段都作为其工作频段之一，在两种系统都存在的情况下，可能会对超宽带系统形成干扰，因此有必要设计一种能够抑制WLAN信号干扰的超宽带滤波器。

目前实现超宽带滤波器的常用方法就是在原有滤波器的基础上嵌入带阻单元。内嵌带阻单元的实现方式总结起来有以下几个方面：一、增加开槽传输线单元；二、内嵌开路枝节；三、引入带阻单元与滤波器之间耦合实现阻带。上述实现方法的主要问题首先表现在带阻特性的带宽控制上，不能简便控制陷波频率和带宽，其次加工较为复杂，并且不便于扩展以实现双陷波特性。因此需要一种陷波结构能够实现简便控制带阻特性并实现所陷波特性。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中存在的不足和缺陷，提出一种能够抑制WLAN信号干扰的小型超宽带滤波器，使其设计简单，结构紧凑，加工成本低，特性好，适用于超宽带无线通信的需要。其次本发明不仅可以用于传统单陷波特性设计，还可以扩展到双陷波特性乃至于多陷波特性的超宽带滤波器，实现工作范围在3.1-10.6GHz这样一个比较宽的频带，并能在5.2GHz及5.8GHz处产生阻带，抑制WLAN的IEEE802.1a标准频段的信号对IEEE802.15.3a标准的频段干扰。该滤波器阻带频率和带宽均可以独立控制。

为实现本发明的目的采用的技术方案：一种具有陷波特性的超宽带滤波器，其特征是，由微带基片(12)、正面部分、反面部分和输入/输出端口组成，所述正面部分和反面部分分别位于所述微带基片的两个面上，反面部分作为所述滤波器的金属接地板；

所述的正面部分包括：第一均匀传输线单元(2)、第二均匀传输线单元(10)、第一平行耦合馈线(5)、第二平行耦合馈线(6)、第一带阻单元(3)、第二带阻单元(4)、第三带阻单元(7)、第四带阻单元(8)和阶梯阻抗枝节加载谐振器(9)；所述第一均匀传输线单元(2)、第二均匀传输线单元(10)分别位于正面的左右两端且处于同一水平线上，所述第一输入/输出端口(1)和第一均匀传输线单元(2)相连接，第二输入/输出端口(11)和第二均匀传输线单元(10)相连接；所述第一平行耦合馈线(5)和第二平行耦合馈线(6)分别呈“[”形和“]”形并以开口端相向排列；第一平行耦合馈线(5)和第二平行耦合馈线(6)的开口端通过阶梯阻抗枝节加载谐振器(9)相连接；第一平行耦合馈线(5)非开口端和第一均匀传输线单元(2)相连接，第二平行耦合馈线(6)非开口端和第二均匀传输线单元(10)相连接；阶梯阻抗枝节加载谐振器(9)由超宽带中心频率6.85GHz的半波长谐振器加载一段阶梯阻抗枝节组成；第一带阻单元(3)和第二带阻单元(4)以缝隙耦合的方式与第一平行耦合馈线(5)相连接，第三带阻单元(7)和第四带阻单元(8)以缝隙耦合的方式与第二平行耦合馈线(6)相连接；第一带阻单元(3)、第二带阻单元(4)、第三带阻单元(7)、第四带阻单元(8)分为左右两对，分别分布在第一、第二平行耦合馈线上下两侧；第一带阻单元(3)、第二带阻单元(4)、第三带阻单元(7)、第四带阻单元(8)的谐振频率为所需设计阻带的中心频率，通过平行耦合馈线以缝隙耦合方式在所需频率处产生阻带；

所述的反面部分包括：第一缺陷地单元(13)、第二缺陷地单元(14)和接地金属单元(15)；第一缺陷地单元(13)、第二缺陷地单元(14)均是在金属地板上刻蚀去除相应的结构形状，从而形成的空气单元；第一缺陷地单元(13)位于第一平行耦合馈线(5)下方，第二缺陷地单元(14)位于第二平行耦合馈线(6)下方；第一输入/输出端口(1)、第二输入/输出端口(11)还与接地金属单元(15)相连接。

为了更好地实现本发明，所述微带基片(11)相对介电常数为1～100，厚度为0.1mm～5mm。