[发明专利]一种基于新型缺陷微带结构的超宽带滤波器

说明书

本发明属于微波滤波器领域，提供一种基于新型缺陷微带结构的超宽带滤波器，包括T型缺陷微带结构、互补开口环结构、“山”字型谐振器及缺陷微带谐振器，超宽带滤波器沿垂直方向中心轴呈轴对称，T型缺陷微带结构设置于滤波器输入端和输出端的微带层，互补开口环结构设置于于滤波器滤波器输入端和输出端的接地层；“山”字型谐振器设置于所述缺陷微带谐振器上下两侧、通过平行耦合方式引入；缺陷微带谐振器由两个开口槽缺陷结构和一个交指耦合线构成，两个开口槽缺陷结构对称设置于交指耦合线上下两侧。本发明超宽带滤波器基于改进的新型缺陷微带结构谐振器构成，具有很宽的工作带宽、极低的插损、较好的回波损耗及很好的选择性等优点。

技术领域

本发明属于微波滤波器领域，具体提供一种基于新型缺陷微带结构的高选择性的超宽带带通滤波器，以实现宽带滤波功能。

技术背景

超宽带(UWB)技术以其系统结构简单、成本低、功耗小、安全性高、不易产生干扰、数据传输速率高等特点成为了目前无线通信领域的一个研究热点。自从2002年2月美国联邦通信委员会(Federal Communications Commission—FCC)发布了关于超宽带技术的“FirstReport and Order”，允许超宽带技术商业应用，开放了3.1GHz至10.6GHz频段免费给民用系统，超宽带技术、特别是超宽带无线通信开始受到广泛的关注，超宽带无线通信系统得到了快速的发展。滤波器在超宽带无线通信系统中起着选择有用信号、抑制干扰信号的重要作用，是超宽带无线通信系统中必不可少的重要元件；其工作性能好坏直接影响到超宽带无线通信系统的整体性能。

在现有的报道文献中，实现超宽带带通滤波器主要有以下在几种方式实现。第一种：研究者M.Mirzaee基于交指耦合线和信号干扰的技术实现了超宽带滤波功能，参见文献《M.Mirzaee and B.S.Virdee,“UWB bandpass filter with notch-band based ontransversal sign al-interaction concepts,”Electronics Letters,2013,49(6):399-401》。第二种：各种过渡结构也经常用来实现超宽带滤波器；如A.N.Ghazali基于微带到共面波导(Co-planar Waveguide,CPW)过渡结构实现了一个相对带宽达116％的超宽带带通滤波器，参见文献《A.N.Ghazali,M.Sazid,and S.Pal,“A Miniaturized Microstrip-to-CPW transition based UWB-BPF with sharp roll-off and minimum insertion loss,”Microw.Opt Technol Lett.,vol.58,no.2,pp.289–293,Feb.2016》，研究者L.T.Beng利用微带到共面带状线(Coplanar stripline，CPS)过渡结构产生的超宽带带通效应实现了一个超宽带带通滤波器，参见文献《L.T.Beng,Z.Lei,G.Ying,“Wideband Microstrip-to-CPSTranstion with Good out-of-band performance for UWB application”.Microwaveand optical technology letters,2011,53(4):836-838》。第三种：基于缺陷微带结构实现超宽带滤波器，研究者S.Fallahzadeh提出了一种缺陷微带结构，并通过级联的方式实现了一个超宽带带通滤波器，参见文献《S.Fallahzadeh and M.Tayara ni,“A NewMicrostrip UWB Bandpass Filter Using Defected Microstrip Structures”。Jour nalof electromagnetic waves and applications,2010,24(7)：893–902.》。