一种超宽带uwb带通滤波器的制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种超宽带UWB带通滤波器，由低通滤波器和高通滤波器级联构成，高通滤波器电路由并联支路的电感和串联支路的电感电容并联电路构成，低通滤波器电路由并联支路的电容和串联支路的电感电容并联电路构成；上述电路中各部分的实现方式如下：串联支路中的电感电容并联电路由缺陷地结构来实现，并联支路的电感由短路枝节（终端接地的高阻抗微带线）实现，并联支路的电容由低阻抗微带线段实现。本发明滤波器尺寸较小，结构简单，加工容易，方便与其它微波电路相连，适合在超宽带及其它通信系统中应用。
【专利说明】—种超宽带UWB带通滤波器
【技术领域】
[0001]本发明涉及微波通信领域的滤波器，特别是一种基于高低通滤波器级联方式实现的超宽带带通滤波器。
【背景技术】
[0002]2002年，美国联邦通信委员会颁布超宽带(UWB)相关通信规范，开始将超宽带推向商用，自此，对超宽带各项技术的研究进入一个高潮。滤波器作为通信系统中的关键器件之一，其性能好坏直接关系到通信系统的性能，很多研究人员提出了超宽带带通滤波器的设计方案，这些方案大都基于阶跃阻抗多模谐振腔方法，利用这种原理设计的超宽带带通滤波器具有尺寸小的优点，但也由很多缺点，如:对加工工艺要求高、高频阻带窄、通带到阻带的过渡较慢以及通带内插损较大等。
【发明内容】
[0003]本发明的目的在于提供一种超宽带UWB带通滤波器。
[0004]实现本发明目的的技术解决方案为:一种超宽带UWB带通滤波器，由低通滤波器和高通滤波器级联而成；高通滤波器的电路结构为型电路，型电路的两端的并联支路元件分别为第一电感和第二电感，中间串联支路为第一电感电容并联谐振电路；低通滤波器为双型结构的电路，该电路自其中一个端口到另一个端口的连接顺序为:并联支路的第一电容、串联支路中的第二电感电容并联谐振电路、并联支路的第二电容、串联支路中的第三电感电容并联谐振电路、并联支路的第三电容。
[0005]一种超宽带UWB带通滤波器，第一微带金属导带、第二微带金属导带和第三微带金属导带位于介质板的正面，第一微带金属导带和第三微带金属导带的宽度一致，第一微带金属导带和第三微带金属导带为主传输线，第二微带金属导带串联在第一微带金属导带和第三微带金属导带中间；高通滤波器电路中并联支路的第一电感和第二电感由介质板正面的两个与主传输线并联的短路枝节实现；串联支路的三个电感电容并联谐振电路、和分别由介质板背面的第一缺陷地结构、第二缺陷地结构和第三缺陷地结构实现；并联支路中的第一电容、第二电容和第三电容由介质板正面的与主传输线串联的三段低阻抗微带线段实现。
[0006]第一缺陷地结构(1Φ由一个改进的哑铃形缺陷地结构DGS1实现，该哑铃形缺陷地结构将传统哑铃形缺陷地结构连接两个挖空矩形的直线形缝隙改为折叠线形缝隙。高通滤波器电路中两个与主传输线并联的短路枝节之间的距离为2-8_，两并联短路枝节位于介质板背面改进的哑铃形缺陷地结构的正上方，且关于哑铃形缺陷地对称。第二缺陷地结构由一个改进的哑铃形缺陷地结构DGS2实现，该哑铃形缺陷地结构将传统哑铃形缺陷地结构连接两个挖空矩形的直线形缝隙改为折叠线形缝隙。第三缺陷地结构由一个传统的哑铃形缺陷地结构DGS3实现。实现并联支路中的第一电容、第二电容和第三电容的三段串联的低阻抗微带线，位于第二缺陷地结构(11)和第三缺陷地结构的正上方。实现第一电容、第二电容和第三电容的三段低阻抗微带线宽度相同，长度根据这三个电容的大小，按照公式(I)进行计
算
[0007]
【权利要求】
1.一种超宽带UWB带通滤波器，其特征在于:由低通滤波器和高通滤波器级联而成；高通滤波器的电路结构为型电路，型电路的两端的并联支路元件分别为第一电感(Lpl)和第二电感(Lp2)，中间串联支路为第一电感电容并联谐振电路(L1C1);低通滤波器为双型结构的电路，该电路自其中一个端口到另一个端口的连接顺序为:并联支路的第一电容(Cpl)、串联支路中的第二电感电容并联谐振电路(L2C2)、并联支路的第二电容(Cp2 )、串联支路中的第三电感电容并联谐振电路(L3C3)、并联支路的第三电容(Cp3)。
2.根据权利要求1所述的超宽带UWB带通滤波器，其特征在于:第一微带金属导带⑵、第二微带金属导带⑶和第三微带金属导带⑷位于介质板⑴的正面，第一微带金属导带⑵和第三微带金属导带⑷的宽度一致，第一微带金属导带⑵和第三微带金属导带⑷为主传输线，第二微带金属导带⑶串联在第一微带金属导带⑵和第三微带金属导带⑷中间；高通滤波器电路中并联支路的第一电感(Lpl)和第二电感(Lp2)由介质板⑴正面的两个与主传输线并联的短路枝节实现；串联支路的三个电感电容并联谐振电路(L1C1K(L2C2)和(L3C3)分别由介质板⑴背面的第一缺陷地结构(1Φ、第二缺陷地结构(11)和第三缺陷地结构(12)实现；并联支路中的第一电容(cpl)、第二电容(Cp2)和第三电容(Cp3)由介质板⑴正面的与主传输线串联的三段低阻抗微带线段实现。
3.根据权利要求书I或2所述的超宽带UWB带通滤波器，其特征在于:第一缺陷地结构(10)由一个改进的哑铃形缺陷地结构(DGS1)实现，该哑铃形缺陷地结构将传统哑铃形缺陷地结构连接两个挖空矩形的直线形缝隙改为折叠线形缝隙。
4.根据权利要求书I或2所述的超宽带UWB带通滤波器，其特征在于:高通滤波器电路中两个与主传输线并联的短路枝节之间的距离为2-8mm，两并联短路枝节位于介质板⑴背面改进的哑铃形缺陷地结构的正上方，且关于哑铃形缺陷地对称。
5.根据权利要求书I或 2所述的超宽带UWB带通滤波器，其特征在于:第二缺陷地结构(11)由一个改进的哑铃形缺 陷地结构(DGS2)实现，该哑铃形缺陷地结构将传统哑铃形缺陷地结构连接两个挖空矩形的直线形缝隙改为折叠线形缝隙。
6.根据权利要求书I或2所述的超宽带UWB带通滤波器，其特征在于:第三缺陷地结构(12)由一个传统的哑铃形缺陷地结构(DGS3)实现。
7.根据权利要求书I或2所述的超宽带UWB带通滤波器，其特征在于:实现并联支路中的第一电容(cpl)、第二电容(Cp2)和第三电容(Cp3)的三段串联的低阻抗微带线，位于第二缺陷地结构(11)和第三缺陷地结构(12)的正上方。
8.根据权利要求书7所述的超宽带带通滤波器，其特征在于:实现第一电容(Cpl)、第二电容(Cp2)和第三电容(Cp3)的三段低阻抗微带线宽度相同，长度根据这三个电容的大小，按照公式(I)进行计算
9.根据权利要求书I或2所述的超宽带UWB带通滤波器，其特征在于:所述短路枝节为终端通过通孔接地的第一高阻抗微带线(5)和第二高阻抗微带线(6);第一高阻抗微带线(5)和第二高阻抗微带线(6)的一端接主传输线即第一微带金属导带⑵，另一端分别通过第一金属通孔(7)和第二金属通孔(8)接介质板(I)背面的金属地平面⑶。
10.根据权利要求书I或2所述的超宽带UWB带通滤波器，其特征在于:所述主传输线的特性阻抗为50 Ω。
【文档编号】H03H7/09GK103545582SQ201210238708
【公开日】2014年1月29日 申请日期:2012年7月10日 优先权日:2012年7月10日
【发明者】唐万春, 陈如山, 王贵, 杨松茂, 王晴, 刘小明, 王晓科, 王橙, 王小军, 何磊 申请人:南京理工大学