[发明专利]一种新型的平面UWB带通滤波器

说明书

技术领域

本发明涉及一种新型的平面UWB带通滤波器，该滤波器可以实现3.1-10.6GHz频段的超宽带

背景技术

2002年2月，美国联邦通信委员会(FCC)批准3.1-10.6GHz频段用于商用通信，超宽带无线通信技术具有传输效率高&抗干扰能力强等优点，使其成为短距离无线通信中极具竞争力的技术之一，因此UWB得到广泛的应用。多模谐振超宽带滤波器是一种常见的超宽带滤波器，这类滤波器通常采用微带结构，制作相对简单，受到国内外众多研究人员的关注。Zhu L等人制作的开路负载多模超宽带滤波器具有较好的通频特性。其他类型的超宽带滤波器，诸如共面波导/微带、缺陷地(Defected Ground Structure,DGS)、电磁带槽(Electromagnetic Band–Gap,EBG)等不同结构的出现，都为微波带通滤波器的研究产生了极大的推动作用。

UWB技术出现于20世纪50年代末，一直到20世纪90年代都主要应用于军事上的雷达和低截获率的通信系统。近些年，随着微电子器件技术和工艺的发展，UWB技术才开始逐步应用在民用领域。2002年2月14日，超宽带无线技术首次获得了美国联邦通信委员会FCC的批准，可用于短距离无线通信中，这为超宽带技术产品的商业化应用打开了大门，促进了超宽带系统及其器件如：UWB滤波器，UWB天线，UWB放大器等研究的进展。

超宽带技术可适用的领域十分广泛，为了便于管理，FCC将超宽带系统分为3类：成像系统，包括地面穿透雷达系统、墙壁成像系统、墙壁穿透成像系统、监视系统和医疗成像系统；车载雷达系统；室内超宽带系统

近年来，随着无线通信技术及多媒体业务的快速发展，超宽带(UWB)技术在全球范围内受到人们越来越多的重视。UWB滤波器将直接影响到整个超宽带通信系统的性能，因此，其性能好坏至关重要。UWB系统以其传输速度快、功耗低、系统简单、保密性强和抗干扰能力强等优点具有广泛的应用前景和巨大的市场价值。

发明内容

本发明的目的在于提供3.1-10.6GHz频段的超宽带滤波器，该滤波器可以开放3.1-10.6GHz这一频段，实现超宽带通信。

本发明所采用的技术方案：

一种新型的平面UWB带通滤波器，包括形成于介质板上表面的具有调节耦合作用的组合型传输耦合线、带星型槽的矩形贴片(3)、具有调节频带选择性的开路存根的微带结构(4)，其特征 在于，所述开路存根结构(4)为两个互为镜像的倒F形结构。

所述一种新型的平面UWB带通滤波器，其特征在于，由五根传输耦合线组成的交趾耦合结构，产生3.1-10.6GHz的超宽带。

所述一种新型的平面UWB带通滤波器，其特征在于，组合型传输耦合线为开路交趾结构，每根传输耦合线的宽度相等，且相互间的间隙相等，通过调整传输耦合线的间隙，改变耦合程度，改变通带的带宽。

所述一种新型的平面UWB带通滤波器，其特征在于，两边带星型槽的矩形贴片(3)连接倒F形开路存根结构(4)互为镜像。

该发明滤波器相对于现有的滤波器具有以下的特性和优点：

设计简单、结构紧凑、加工方便、成本低廉、宽带较宽。

通过调整传输耦合线的间隙，可以调节通带在UWB(3.1-10.6GHz)的范围。

通过调整开路存根的微带结构(4)来产生良好的低频特性；通过调节开路存根长度和宽度及间隙，实现低频特性可调。

UWB内的带宽可调。

附图说明

图1是本发明实施实例1的基本结构俯视图；

图2是本发明实施实例1的基本结构侧视图；图3是本发明实施实例1的仿真结果图；

具体实施方式

本发明设计了具有超宽带特性的滤波器，该滤波器通带可调。

下面结合附图具体对发明做更详细的描述：

本发明的一个实例如图2所示，由地面(6)，贴片(7)及介质基板(5)组成。介质基板(5)是介电常数为2.65的Taconic TLX-6，该介质基板的厚度为1mm。

如图1所示，本发明的平面UWB滤波器，介质板上表面的组合型传输耦合线、包括双传输耦合线(1)和(2)，带星型槽的矩形贴片(3)、开路存根的微带结构(4)，采用铜材料。

如图1所示，本发明的平面UWB滤波器，由介质基板上的组合型传输耦合线间相互耦合实现宽频带特性。

如图1所示，本发明的平面UWB滤波器采用两个开放存根(4)的呈镜像对称的倒F型微带结构实现低频特性。