[实用新型]一种具有高选择性和超高阻带抑制效果的超宽带滤波器

说明书

技术领域

本实用新型涉及无线通信中的射频滤波器技术领域，更具体地说，涉及一种具有高选择性和超高阻带抑制效果的超宽带滤波器。

背景技术

随着通信技术的迅速发展，人们对无线通信的要求不仅仅在于简单的语音交流，而是追求高清视频等大数据量和高保密性的无线通信系统。超宽带(UWB)无线通信技术以其系统结构简单、成本低、功耗小、传输速率高、保密性好等特点成为目前无线通信领域的一个研究热点。超宽带无线通信技术最初形式为直接利用脉宽为纳秒或亚纳秒级的脉冲作为信息载体的脉冲无线电技术，主要用于雷达和低截获/低侦查率的无线系统。随着微电子器件技术的发展，UWB技术开始应用于民用领域，在国际上引起了对其研究、开发和应用的热潮，并被认为是下一代无线通信的革命性技术。2002年2月，美国联邦通信委员会(FCC)批准了UWB技术在短距离无线通信领域的应用，开放了3.1GHz到10.6GHz这一频段作为商用。UWB技术具有广阔的应用前景，例如高速无线个域网、无线以太接口链路、智能无线局域网等众多领域有着广泛的应用。作为UWB通信系统中的关键器件之一，超宽带滤波器得到广泛研究。

超宽带滤波器目前主要设计方法包括：1、基于短路枝节加载传输线结构。此类通带带宽可以通过短路枝节加载数目控制，所设计的超宽带滤波器尺寸大，通带选择性差，阻带抑制差，插损也随枝节数目增多而增大。2、级联高通、低通(带通、带阻)滤波器实现超宽带。此类超宽带滤波器同样尺寸比较大，不利于超宽带系统的小型化应用。3、多模谐振器设计超宽带滤波器。2005年阶梯阻抗谐振器被首次应用在超宽带滤波器设计中，其后，为了改善其通带选择性、带外抑制等，枝节加载多模谐振器、微带/共面波导多模结构被相继的应用在超宽带滤波器设计中。但是，如何设计具有好的通带特性、高选择性和高的阻带抑制特性的超宽带滤波器依然是目前超宽带滤波器设计的研究热点。

超宽带滤波器的实现在一些专利中已经提到一些方法，如专利号为201020585865.6的基于阶梯阻抗谐振器加载的超宽带滤波器，该专利是一种利用阶梯阻抗谐振器设计的超宽带滤波器。该阶梯阻抗谐振器为一半波长谐振器中间位置加载阶梯阻抗开路枝节，通过阶梯阻抗开路枝节可以在超宽带通带的上下侧各产生一个传输零点，极大的提高了通带的选择性。但是，该多模谐振器在通带内只有三个谐振模式，通带内的传输特性需要进一步改善；所设计的超宽带滤波器的上阻带抑制带宽也很窄，这也是需要改善的。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术中的缺点与不足，提供一种具有高选择性和超高阻带抑制效果的超宽带滤波器，本实用新型通过采用新型多枝节加载多模谐振器，设计具有好的通带特性、高的通带选择性和超高的阻带抑制效果特性的超宽带滤波器，该超宽带滤波器特别适合于应用在短距离无线通信中的超宽带通信系统中。

为了达到上述目的，本实用新型通过下述技术方案予以实现：一种具有高选择性和超高阻带抑制效果的超宽带滤波器，其特征在于：由第一输入/输出端口、第二输入/输出端口、中间层介质基板、设置在中间层介质基板上表面的上层微带结构和设置在中间层介质基板底面的底层金属地板组成；所述上层微带结构包括第一馈电网络、多枝节加载多模谐振器和第二馈电网络；所述第一馈电网络由均匀传输线三、均匀传输线四和均匀传输线五组成，所述均匀传输线三的一端与第一输入/输出端口相连，另一端与均匀传输线四和均匀传输线五相连，均匀传输线四平行于均匀传输线五；第二馈电网络由均匀传输线六、均匀传输线七和均匀传输线八组成，所述均匀传输线六的一端与第二输入/输出端口相连，另一端与均匀传输线七和均匀传输线八相连，均匀传输线七平行于均匀传输线八；所述多枝节加载多模谐振器由均匀传输线九、均匀传输线十、均匀传输线十一、均匀传输线十二、均匀传输线十三、非均匀传输线十四和非均匀传输线十五组成，所述非均匀传输线十四和非均匀传输线十五设置在均匀传输线九的中间位置并分别位于均匀传输线九的两侧；非均匀传输线十四和非均匀传输线十五均由两段不等宽的均匀传输线依次叠加组合而成，且均通过较窄的一段均匀传输线与均匀传输线九连接；所述均匀传输线十、均匀传输线十一、均匀传输线十二和均匀传输线十三为四段相同的均匀传输线并对称地加载在均匀传输线九上，其中均匀传输线十和均匀传输线十一位于非均匀传输线十四和非均匀传输线十五的一侧，均匀传输线十二和均匀传输线十三位于非均匀传输线十四和非均匀传输线十五的另一侧；所述均匀传输线九的一端插入第一馈电网络的均匀传输线四和均匀传输线五之间，另一端插入第二馈电网络的均匀传输线七和均匀传输线八之间；