专利名称：阶跃阻抗谐振腔及缺陷地结构的wlan滤波器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种阶跃阻抗谐振腔及缺陷地结构的WLAN滤波器，该滤波器可以用于滤去镜频干扰、衰减噪声、频分复用以及在高性能的振荡、放大、倍频和混频电路中。该滤波器可用于多通带通信和WLAN通信。
背景技术：
现在通信系统的不断增多，使得频率资源也变得相对紧张，如何合理的利用频率资源，在朝着更高频段发展的同时也兼容好现阶段的各种通信频段资源的通信系统是无线通信发展的一个关键。多通带滤波器可以根据通信系统要求同时工作于多个或整个所需要的工作频段，在兼容现有通信频段的同时，滤除掉其他频段的干扰信号。从综合应用和集成化的角度出发，微带结构非常适合于制作通信频段的多通带。结合微带的集成化特点，DGS，SIR等结构和一些新的结构也可以广泛的应用于滤波器设计，而结合结构特点的设计方法也层出不穷，这也极大的促进了无线通信的快速发展。基于微带结构的多通带滤波器在最近十年内越来越受到学者们的重视，这些研究不仅促进了滤波器设计技术的进步，也使微带技术得到了更大的发展。1999年，韩国学者J. -I. Park等人在周期光子带隙结构(Photonic Band-Gap,PBG)的基础上提出了缺陷地面结构(DefectedGround Structure, DGS),并把它应用到平面电路和低通滤波器设计中。DGS通过在地板上刻蚀缺陷图案，改变地板上屏蔽电流的分布，从而改变传输线的等效电感和等效电容，获得慢波特性和禁带特性。与传统的PBG结构相比，DGS结构仅需一个缺陷单元就能获得禁带特性，且带隙中心频率仅由缺陷单元结构决定，因此尺寸小，结构紧凑，易于等效电路分析。阶梯阻抗谐振器(SIR-Stepped Impendence Resonators)是由两个以上具有不同特性阻抗的传输线组合而成的横向电磁场或准横向电磁场模式的谐振器，这种谐振器可以在不减小无载Q值的情况下可以缩短谐振器的长度，这有利于滤波器的小型化及提高滤波器带外抑制，M. Makimoto和S. Yama shita在他们的专注中详细介绍了这种结构在滤波器设计中的应用。无线局域网(WLAN)是计算机网络与无线通信相结合的技术，随着无线通信技术的飞速发展，无线局域网(WLAN)的应用范围越来越广。伴随着无线局域网(WLAN)中各项标准的出台，研制适用于各种标准的WLAN滤波器是非常有意义的。目前对WLAN滤波器的研究工作已经在国内外成为一大热点，多种形式的WLAN滤波器被提出。在南京理工大学学报(自然科学版)2010年12月第34卷第6期中顾继慧、朱银霞等人发表了一篇“双频阶梯阻抗谐振器滤波器设计”的文章，该滤波器有2. 4G和5. 2G两个隔离性较好的频带，但是由于第二个频带过窄，不能满足WLAN通信的需求。
发明内容本实用新型所要解决的技术问题是针对现有技术存在的上述不足，提出一种阶跃阻抗谐振腔及缺陷地结构的WLAN滤波器，在两阶阶跃阻抗谐振腔产生双频特性的基础上，通过加载箭头形缺陷地结构和组合形缺陷地结构改变电路的等效电抗，增强输入输出的耦合，从而有效的扩展第二个通信频带带宽至800M，使之符合WLAN通信的要求。本实用新型所解决的技术问题是这样实现的阶跃阻抗谐振腔及缺陷地结构的WLAN滤波器，包括双S形结构辐射单元、双直角形结构、箭头形DGS结构和组合形DGS结构，其特征是双S形结构是由两个互相对称的由五段 传输线连接而成的S形结构组成，且五段传输线连接处的两段均相互垂直；双直角形结构由两个互相对称的直角形结构组成；箭头形DGS结构和组合形DGS结构分别是一个箭头形的和组合形的缺陷地结构；该滤波器为印刷版滤波器，组合形缺陷地结构对应于双S形结构辐射单元内部；双直角形结构与双S形结构辐射单元的下边平行；双S形结构辐射单元、双直角形结构均是位于介质基板的一面的金属片，而箭头形DGS结构和组合形DGS结构则是在介质基板另一面的完整的金属片上蚀刻出的两个结构。本发明还可以包括这样一些结构特征I、所述的缺陷地结构可以采用矩形结构、圆形结构、多边形结构和分形结构等多种形状，设计不同形状和结构的双频滤波器。通过调整DGS槽孔的几何尺寸实现滤波器的小型化设计和双频工作特性的设计。2、采用双S型耦合两阶SIR结构和缺陷地结构复合的形式实现平面印刷滤波器线结构，有效减小滤波器的体积和尺寸，满足小型化滤波器的设计。本实用新型使用的箭头形和环形的缺陷地结构，不仅可以扩展滤波器的带宽，提高WLAN滤波器的双频特性。本实用新型所设计的双S型耦合两阶SIR结构和缺陷地结构复合结构的WLAN滤波器，根据双阶SIR的谐振条件和箭头形及组合形缺陷地结构的谐振条件，使得其配合来实现2. 4GHz和5. 2GHz的WLAN双频通信的需要。本实用新型与现有技术相比，具有显著的优点本实用新型可以实现完美的WLAN双频段的滤波器效果，由于WLAN的两个频段的带宽差别比较大，2. 4GHz频段只需要100MHz，而5. 2GHz频段需要700MHz，利用传统的设计方法很难同时实现满足这两个带宽的需要。而本实用新型利用两阶“S”形SIR结构来产生双频特性，此后利用箭头形及组合形缺陷地结构来进一步扩展第二个频段的带宽使之满足设计的需要。
图I是本实用新型实施实例I的基本结构俯视图。图2是本实用新型实施实例I的背面结构俯视图。
具体实施方式
以下结合附图举例对本实用新型做更详细地描述实施例一结合图1，用于阶跃阻抗谐振腔及缺陷地结构的WLAN滤波器由双S形结构单元和直角形结构组成。两个结构之间间距很小，使其两部分能够相互耦合。根据所示的结构，只要选择合适的尺寸，就能满足其双频带工作特性。实施实例一介质基板的介电常数一般在2-9. 8之间，本实用新型采用的介电常数为2. 65的聚四氟乙烯板，该基板价格较低，损耗较小，基于上述要求；在实际中，可根据实际应用采用介电常数损耗角小的介质基板，如介电常数损耗角小于10-3的基板；本实用新型采用的介质基板的厚度为I. 6mm，满足所需的强度。实施例一整个滤波器的谐振部分由双S形结构单元和直角形结构组成，为了减小滤波器的体积，将两阶阶跃谐振腔折叠成双S形；此设计不仅使得滤波器的结构更为紧凑，更能很好的实现双频带通信；箭头形及组合型缺陷地结构采用箭头形结构和组合形 结构，结构简单，能有效的扩展双频带通信中的第二个频带，使得其能完美的满足2. 4G和5. 2G的双通带WLAN通信的要求，且隔离特性较好，其频带内的信号受带外信号影响较小。
权利要求1.一种阶跃阻抗谐振腔及缺陷地结构的WLAN滤波器，包括双S形结构辐射单元(I)、双直角形结构(2)、箭头形DGS结构(3)和组合形DGS结构(4)，其特征是双S形结构(I)是由两个互相对称的由五段传输线连接而成的S形结构组成，且五段传输线连接处的两段均相互垂直；双直角形结构(2)由两个互相对称的直角形结构组成；箭头形DGS结构(3)和组合形DGS结构(4)分别是一个箭头形的和组合形的缺陷地结构。
2.根据权利要求I所述的一种阶跃阻抗谐振腔及缺陷地结构的WLAN滤波器，其特征是该滤波器为印刷版滤波器，组合形缺陷地结构(4)对应于双S形结构辐射单元(I)内部；双直角形结构(2)与双S形结构辐射单元(I)的下边平行；双S形结构辐射单元(I)、双直角形结构(2)均是位于介质基板的一面的金属片，而箭头形DGS结构(3)和组合形DGS结构(4)则是在介质基板另一面的完整的金属片上蚀刻出的两个结构。
专利摘要本实用新型涉及的是一种阶跃阻抗谐振腔及缺陷地结构的WLAN滤波器，主要解决一般WLAN滤波器不能完整覆盖第二个通带700M带宽的问题。它属于平面印刷板滤波器，组合形缺陷地结构对应于双S形结构辐射单元内部；双直角形结构与双S形结构辐射单元的下边平行；双S形结构辐射单元、双直角形结构均是位于介质基板的一面的金属片，而箭头形DGS结构和组合形DGS结构则是在介质基板另一面的完整的金属片上蚀刻出的两个结构。本实用新型的组合形缺陷地结构和箭头形缺陷地结构改变电路的等效电抗，增强输入输出的耦合，从而有效的扩展第二个通信频带带宽至800M，使之符合WLAN通信的要求。
文档编号H01P1/203GK202550041SQ20112051873
公开日2012年11月21日 申请日期2012年7月9日 优先权日2012年7月9日
发明者刘乘源, 汪晓君, 胡萍 申请人:哈尔滨飞羽科技有限公司