[发明专利]一种平面三模宽带带通滤波器

说明书

本发明公开了一种平面三模宽带带通滤波器，包括底层金属地板、中间层介质基板以及上层金属电路，其特征在于：上层金属电路包括第一馈电网络、环形三模谐振器电路和第二馈电网络；所述环形三模谐振器电路包括均匀传输线十、均匀传输线十一、均匀传输线十二、均匀传输线十三、均匀传输线十四、均匀传输线十五和均匀传输线十六；所述均匀传输线十二、均匀传输线十三、均匀传输线十四、均匀传输线十五构成矩形环，所述均匀传输线十六与均匀传输线十二相连并位于三模谐振器的对称面上。本发明在通带频率范围内实现了三个谐振模式，宽带滤波器通带内具有良好的反射和传输特性，滤波器具有高通带选择性。

技术领域

本发明涉及无线通信中的射频滤波器领域，具体涉及一种具有高通带选择性的平面三模宽带带通滤波器。

背景技术

随着无线通信技术的不断发展，在小型化的无线局域网和家庭网络之间进行高速数据共享及传输的需求越来越重要，这使得短距离的宽带无线通信成为未来无线通信发展的重要发展方向。宽带通信是一种无载波通信，能够在较宽的频谱上传输极低功率的信号，具有传输速率高，抗干扰能力强，功率低，系统结构简单等诸多优势。

由于宽带通信具有的优良特点和广泛应用前景，与宽带通信有关的部件及系统研制得到迅速发展，作为宽带通信系统中的关键器件之一，宽带滤波器也得到国内外工业界和学术界广泛关注。目前针对宽带滤波器的设计方法主要分为两大类：高通、低通滤波器级联设计以及基于多模谐振器设计。其中，通过将高通滤波器和低通滤波器级联设计宽带滤波器，级联后电路尺寸偏大，并且由级联带来的通带插入损耗也会随之变大，不利于实际系统中高集成和低损耗的需求。2005年祝雷等学者首次提出基于阶梯阻抗谐振器的三模谐振技术并应用在超宽带滤波器设计中，其后，基于多模谐振器的宽带滤波器设计方法被不断提出。发明专利CN103187601A中公开了一种基于多枝节加载方形谐振环的多模宽带滤波器，通过加载枝节控制实现了三模宽带谐振特性，宽带带通滤波器具有良好的通带传输和反射特性，但是整个通带的选择性非常平缓，应用到实际宽带通信系统中容易和邻近频率信号产生干扰；专利号为CN103855450A的发明专利提出了一种基于四模环形谐振器的微带宽带滤波器，在滤波器通带频率范围内具有四个谐振模式，环形结构在通带上下两侧各引入一个传输零点，极大的提高了通带的选择性，但所实现的宽带滤波器通带内回波损耗仅优于-8dB，造成通带内传输损耗波动较大，不利于宽带信号的均匀平坦传输。

发明内容

为解决现有技术中的不足，本发明提供一种平面三模宽带带通滤波器，解决了现有宽带滤波器实现方案中三模谐振传输以及滤波器高通带选择性问题。

为了实现上述目标，本发明采用如下技术方案：一种平面三模宽带带通滤波器，包括底层金属地板、中间层介质基板以及上层金属电路，其特征在于：上层金属电路包括第一馈电网络、环形三模谐振器电路和第二馈电网络；所述第一馈电网络由均匀传输线四、均匀传输线六和均匀传输线七组成，所述均匀传输线四的一端与外部电路相连，另一端与均匀传输线六和均匀传输线七相连，均匀传输线六和均匀传输线七平行；

所述第二馈电网络由均匀传输线五、均匀传输线八和均匀传输线九组成，均匀传输线五的一端与外部电路相连，另一端与均匀传输线八和均匀传输线九相连，传输线八和均匀传输线九平行；

所述环形三模谐振器电路包括均匀传输线十、均匀传输线十一、均匀传输线十二、均匀传输线十三、均匀传输线十四、均匀传输线十五和均匀传输线十六；所述均匀传输线十二、均匀传输线十三、均匀传输线十四、均匀传输线十五构成矩形环，所述均匀传输线十六与均匀传输线十二相连并位于三模谐振器的对称面上；所述均匀传输线十与均匀传输线十二的一端相连，并位于均匀传输线六和均匀传输线七之间；所述均匀传输线十一与均匀传输线十二的另一端相连，并位于均匀传输线八和均匀传输线九之间；

均匀传输线十、均匀传输线十一、均匀传输线十三、均匀传输线十四和均匀传输线十六的长度相同，均匀传输线十二和均匀传输线十五的长度小于均匀传输线十六的0.5倍长度；