[发明专利]基于槽线谐振器的宽带双模带通滤波器

说明书

本发明公开了一种基于槽线谐振器的宽带双模带通滤波器，包括介质基板和位于介质基板上层的金属层；金属层包括矩形环状谐振器和两个输入/输出端口，矩形环状谐振器为金属层上蚀刻的槽线，矩形环状谐振器中心与金属层中心重合；两个输入/输出端口采用CPW正交馈电方式，分别设置在矩形槽线环谐振器相邻两边的中点位置。本发明的CPW正交馈电方式在通带内产生两个传输极点，并在低截止频率、高截止频率处各产生一个传输零点，有效的提高了滤波器的通带选择性能；该宽带滤波器设计简单，结构紧凑，加工方便且通带性能平稳，通带选择性较好。

技术领域

本发明涉及宽带滤波器技术，具体涉及一种基于槽线谐振器的宽带双模带通滤波器。

背景技术

随着现代通信技术和微波射频应用的高速发展，人们对无线通信设备的期望越来越高：要求其在保障通信系统性能的同时进一步提高集成度、降低成本。微波传输线是实现微波器件的基础，它的尺寸和性能直接影响了元器件的尺寸和性能。传统的微波传输线主要包括同轴线、波导和带状线，其中以微带线为代表的带状线由于其结构简单、易于集成的特点成为主流传输线。但经过多年的发展，采用微带线进一步提升器件的潜力已经越来越小。不同于常规微带线，槽线是一种在介质板上层的金属层上蚀刻出来的槽缝，是一种可平面集成的传输线；相比较微带线，槽线具有以下优点：

(1)在相同的基板上，相比较传统的带状线结构，相同的特征阻抗下槽线更易于加工。

(2)可集成于结构中的金属面，具备良好的可集成性。

(3)在金属接地板上蚀刻形成的槽线结构，在不增加平面尺寸的同时有效提高电路性能。

槽线作为一种单平面传输结构所具有的同平面和特殊的电性能越来越引人关注。平面槽线结构不仅具有不需打孔易于制造的特点，还具有更低的辐射和电阻损耗。因此基于此平面槽线结构设计的槽线谐振器对比微带线谐振器，在相同的尺寸下拥有更高的品质因数。槽线自身结构与CPW传输线类似，也易于与CPW传输线相连接从而构成馈电结构。

2008年香港城市大学章秀银教授在论文《Uniplanar Bandpass Filter UsingSlotline Resonators and CPW Feeding Lines》中提出一种基于槽线谐振器的滤波器，包含两个耦合开环槽线谐振器，并利用两个CPW传输线对谐振器进行馈电，该滤波器通过两个开环实现耦合，但最终实现效果带宽不够宽，结构相对复杂。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中的缺点与不足，提供一种基于槽线谐振器的宽带双模带通滤波器。

实现本发明目的的技术方案为：一种基于槽线谐振器的宽带双模带通滤波器，包括介质基板和位于介质基板上层的金属层；

所述金属层包括矩形环状谐振器和两个输入/输出端口，矩形环状谐振器为金属层上蚀刻的槽线，矩形环状谐振器中心与金属层中心重合；两个输入/输出端口分别为第一输入/输出端口和第二输入/输出端口，其中一个作为输入端口，另一个为输出端口；

所述第一输入/输出端口、第二输入/输出端口采用CPW正交馈电方式，分别设置在矩形槽线环谐振器相邻两边的中点位置。

与现有技术相比，本发明具有如下优点：(1)本发明通过在介质板上层的金属层上蚀刻矩形槽线并在矩形槽线环谐振器相邻两边的中点位置采用CPW正交馈电方式，设计一款通带性能平稳、通带选择性良好、结构简单的宽带滤波器，该宽带滤波器特别适用于国际高标准的宽带无线通信系统中；(2)本发明采用CPW正交馈电矩形槽线环形谐振器结构，使本发明具有较宽的带宽，可以达到22.5％的相对带宽，绝对带宽达到了684MHz(@3.0GHz)；(3)本发明采用的CPW传输线正交馈电方式可以在通带的上、下两侧各产生一个传输零点，提高了通带的选择性能；(4)本发明中的宽带滤波器充分利用了金属板上槽线的空间，有效地减小了器件的体积，拓扑结构简单，电路模型紧凑，空间利用率高。