[发明专利]一种应用于WLAN的双频滤波功分器

说明书

技术领域

本发明属于微波毫米波技术领域，具体涉及一种应用于WLAN的双频滤波功分器的设计。

背景技术

科学技术的快速发展使人类社会进入了信息时代，而信息时代的主要标志之一就是信息的快速广泛的传递。为了适应人们对信息传递的便捷性和实时性的要求，信息传递的主要方式已经从有线传输方式逐渐演变为无线传输方式。随着无线传输方式发展起来了一系列通信系统，其中WLAN(Wireless Local Area Network，室内无线局域网)正以迅猛的势头在通信系统中占领着自己的一席之地。

另外，现代无线通信系统的快速发展对系统的小型化，低损耗提出了更高得到要求，滤波器和功分器作为无线通信系统中必不可少的器件，也同时占据了系统的很大空间。因此，为了减小尺寸消耗，一个新的设计思路应运而生，即设计同时具有滤波和功率分配性能的器件FPD(filtering power divider)。而双频滤波功分器不仅可以集成滤波器和功分器的性能，还可以使多个工作频点共用一个收发机系统，大大的减小系统的尺寸，非常有利于通信系统的小型化。相应的，双频滤波功分器的设计难度也会大大增加，例如覆盖两个频点的功分器需要是超宽带的，超宽带的功分器相应的尺寸又会变大，因此在满足超宽带功分的同时减小尺寸是其中一个设计难点。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中无法在满足超宽带功分的同时设计出较小尺寸的滤波功分器的问题，提出了一种应用于WLAN的双频滤波功分器。

本发明的技术方案为：一种应用于WLAN的双频滤波功分器，包括基板、宽带功分器以及双频滤波器；宽带功分器和双频滤波器分别固定设置于基板上，双频滤波器包括两个相同且镜像对称设置于基板上的双阶SIR滤波器，两个双阶SIR滤波器的输出端为双频滤波功分器的输出端，宽带功分器设置于两个双阶SIR滤波器之间，宽带功分器的输入端为双频滤波功分器的输入端，输出端分别与两个双阶SIR滤波器的输入端连接。

优选地，宽带功分器包括阻抗变换枝节及宽带功分枝节，阻抗变换枝节的输入端为宽带功分器的输入端，输出端连接于宽带功分枝节的输入端；宽带功分枝节采用T形节结构，两个输出端为宽带功分器的输出端。

优选地，阻抗变换枝节采用渐变结构，用于将输入端25欧姆的特性阻抗变换为50欧姆的标准同轴输入阻抗。

优选地，宽带功分枝节的两个输出端之间采用三角形镂空结构，用于实现宽带阻抗匹配，提高宽带功分器的带宽。

优选地，宽带功分枝节的特性阻抗为50欧姆。

优选地，双阶SIR滤波器包括第一阶SIR滤波器和第二阶SIR滤波器，两阶SIR滤波器结构相同且对称设置；每阶SIR滤波器均包括顺次连接的外接微带线端口、平行耦合馈线枝节、第一SIR微带线以及第二SIR微带线。

优选地，平行耦合馈线枝节与第一SIR微带线之间采用耦合连接的方式进行连接。

优选地，第一阶SIR滤波器的外接微带线端口作为双阶SIR滤波器的输入端，第二阶SIR滤波器的外接微带线端口作为双阶SIR滤波器的输出端。

优选地，第二SIR微带线采用折叠微带线结构。

优选地，基板采用0.508mm的Rogers 5880基片。

本发明的有益效果是：

(1)本发明集成了滤波和功率分配功能于一体，并且可以产生两个位于WLAN工作频段的谐振点，用于WLAN通信系统中有利于小型化设计。

(2)本发明的宽带功分器利用T形节结构实现，不仅可以实现宽带性能，并且插入损耗优于传统的威尔金森功分器。

(3)本发明中双频滤波器基本形式采用两阶的阶跃阻抗谐振器(SIR)，通过调整SIR的两段微带线的宽度和长度，可以得到不同的两个谐振点。

(4)本发明的宽带功分器设置于两个双阶SIR滤波器之间，在一定程度上减小了空间占用，利于整个双频滤波功分器的小型化设计。

附图说明

图1为本发明提供的一种应用于WLAN的双频滤波功分器结构框图。

图2为本发明的宽带功分器结构框图。

图3为本发明的双阶SIR滤波器结构框图。

图4为本发明实施例的SIR基本电路结构示意图。

图5为本发明实施例的反射系数仿真结果示意图。

图6为本发明实施例的传输系数仿真结果示意图。