[0001] 本发明涉及射频微波通信技术领域， 尤其涉及一种高选择性双频带通滤波器。

背景技术

[0002] 滤波器作为射频前端的一种很重要器件， 可以滤除带外噪声， 提高电路系统的 灵敏度。 微带滤波器是用来分离不同频率微波信号的一 种器件。 它的主要作用 是抑制不需要的信号， 使其不能通过滤波器， 只让需要的信号通过。 在微波电 路系统中， 滤波器的性能对电路系统的性能指标有很大的 影响。 由于现代通信 系统中通信频段的多样性， 现有技术的带通滤波器的选择性往往不够， 不能满 足通信频段多样性的需求， 影响了整个通信系统的性能。

技术问题

[0003] 本发明的目的在于提供一种高选择性双频带通 滤波器， 旨在解决现有带通滤波 器的选择性不高的技术问题。

问题的解决方案

技术解决方案

[0004] 为实现上述目的， 本发明提供了一种高选择性双频带通滤波器， 包括介质板、 刻蚀在介质板上表面的两根第一微带线、 输入端、 输出端和第二微带线、 以及 设置在介质板下表面的地面金属层， 所述高选择性双频带通滤波器关于第一中 心轴线上下对称且关于第二中心轴线左右对称 ， 其中：

[0005] 每一根第一微带线的两端分别设置有幵路负载 以及短路负载， 两根第一微带线 的中部通过第二微带线连接；

[0006] 所述输入端的一端设置在其中一根第一微带线 的中部且该输入端的另一端延伸 至介质板的一条长边缘；

[0007] 所述输出端的一端设置在其中另一根第一微带 线的中部且该输出端的另一端延 伸至介质板的另一条长边缘；

[0008] 所述第二微带线的两端分别与输入端、 输出端连通且位于同一水平线上， 该水 平线作为第一中心轴线， 第二中心轴线与第一中心轴线相互垂直；

[0009] 所述短路负载的末端设置有短路金属柱， 所述短路金属柱从介质板的上表面穿 透至介质板的下表面， 并与设置在介质板下表面的地面金属层连接。

[0010] 优选地， 所述地面金属层为敷设在介质板下表面上的敷 铜金属层。

[0011] 优选地， 所述两根第一微带线相互平行设置在介质板的 上表面上且关于第二中 心轴线左右对称， 所述第二微带线的两端垂直连接在两根第一微 带线之间。

[0012] 优选地， 所述幵路负载的一端和短路负载的数量均为四 个， 每一根第一微带线 的两端分别设置一个幵路负载和一个短路负载 。

[0013] 优选地， 所述第一微带线、 第二微带线、 幵路负载、 短路负载、 输入端、 输出 端均为条形结构的金属铜片。

[0014] 优选地， 所述第一微带线的长度为 2Ll+W=2x22.5mm+1.66mm =46.66mm、 宽 度为 Wl=1.22mm， 所述第二微带线的长度为 L0=9.78mm、 宽度为 W0=1.35mm， 所述输入端和输出端的长度均为 L=14.4mm、 宽度均为 W=1.66mm。

[0015] 优选地， 所述短路负载的长度为 L2=l lmm、 宽度为 W2=3mm， 所述幵路负载 的长度为 L3=l lmm、 宽度为 W3=1.7mm。

[0016] 优选地， 所述短路金属柱的形状为柱状。

[0017] 优选地， 所述介质板是一种板厚为 0.762mm、 相对介电常数 3.66的 PCB板。

发明的有益效果

有益效果

[0018] 相较于现有技术， 本发明所述高选择性双频带通滤波器在两根微 带线上加载了 四个幵路负载和四个短路负载， 通过调节幵路负载和短路负载的长度和宽度能 在特定频带内形成传输零点， 使得原本的微带线具有滤波性能， 从而具有较高 的带通选择性， 能够对带外信号有良好的抑制效果， 对通带信号具有高选择性 ， 引入更少噪声， 避免对射频前端造成干扰。 相对于现有带通滤波器， 四个幵 路负载和四个短路负载通过两根第一微带线连 接到传统微带线上， 并且通过改 变微带线的长度和宽度， 可以使本发明所述高选择性双频带通滤波器在 工作频 段内达到很好的匹配效果。

对附图的简要说明 附图说明

[0019] 图 1是本发明高选择性双频带通滤波器的上表面� �构示意图。

[0020] 图 2是本发明高选择性双频带通滤波器的下表面� �构示意图。

[0021] 图 3是本发明高选择性双频带通滤波器通过电磁� �真软件仿真的 S参数结果示意 图。

实施该发明的最佳实施例

本发明的最佳实施方式

[0022] 下面结合具体实施例对本发明做进一步的详细 说明， 以下实施例是对本发明的 解释， 本发明并不局限于以下实施例。

[0023] 参考图 1所示， 图 1是本发明高选择性双频带通滤波器的上表面� �构示意图。 在 本实施例中， 所述高选择性双频带通滤波器包括介质板 1、 刻蚀在介质板 1上表 面的两根第一微带线 10、 输入端 Pl、 输出端 P2和第二微带线 11、 以及设置在介 质板下表面的地面金属层 14 (参考图 2) 。 每一根第一微带线 10的两端分别设置 有幵路负载 12以及短路负载 13， 两根第一微带线 10的中部通过第二微带线 11连 接， 输入端 P1的一端设置在其中一根第一微带线 10的中部且输入端 P1的另一端 延伸至介质板 1的一条长边缘， 输出端 P2的一端设置在其中另一根第一微带线 10 的中部且输出端 P2的另一端延伸至 PCB板 2的另一条长边缘。 每一个短路负载 13 的末端设置有短路金属柱 130， 所述短路金属柱 130的形状可以为柱状， 例如圆 柱形或长条柱形。 所述介质板 1为一种 PCB板， 具体的板材类型为 Roger

RO4350B , 其中相对介电常数 3.66， 板厚为 0.762mm。

[0024] 所述第二微带线 11的两端分别与输入端 PI、 输出端 P2连通且位于同一水平线 ab 上， 本实施例以水平线 ab作为第一中心轴线 ab。 本发明所述高选择性双频带通滤 波器关于第一中心轴线 ab上下对称， 且关于第二中心轴线 cd左右对称， 第一中心 轴线 ab与第二中心轴线 cd相互垂直。 两根第一微带线 10相互平行设置在介质板 1 的上表面且关于第二中心轴线 cd对称， 第二微带线 11与两根第一微带线 10相互垂 直连接。 所述幵路负载 12的一端和短路负载 13的一端以任意相交角度设置在每 一根第一微带线 10的两端且相互连通。 在本实施例中， 所述幵路负载 12的一端 和短路负载 13的一端以相互正交的角度设置在每一根第一� ��带线 10的两端且相 互连通。

[0025] 需要说明的是， 本实施定义介质板 1的长边缘是指与第二中心轴线 cd平行的介 质板 1的两条边缘。 两根第一微带线 10之间隔有间隔， 该间隔距离等于第二微带 线 11的长度。 当幵路负载 12的一端和短路负载 13的一端以相互正交方式连接在 第一微带线 10的两端吋， 幵路负载 12与短路负载 13之间的距离小于两根第一微 带线 10之间的间隔距离。 由于两根第一微带线 10的两端均设置有一个幵路负载 1 2和一个短路负载 13， 因此本发明所述高选择性双频带通滤波器具有 四个幵路负 载 12和四个短路负载 13。 四个幵路负载 12和四个短路负载 13使得本发明所述高 选择性双频带通滤波器在任意工作频段内拥有 两个阻带， 从而使得本发明所述 高选择性双频带通滤波器具有双频特性， 具有较高的带通选择性。

[0026] 在本实施例中， 第一微带线 10、 第二微带线 11、 幵路负载 12、 短路负载 13、 输 入端 Pl、 输出端 P2均为条形结构的金属铜片。 本发明所述高选择性双频带通滤 波器相对于现有带通滤波器， 四个幵路负载 12和四个短路负载 13通过两根第一 微带线 12连接到第二微带线 11上， 并且通过改变微带线的长度和宽度， 可以使 本发明所述高选择性双频带通滤波器在工作频 段内达到很好的匹配效果。

[0027] 本发明以工作频带在 2.61GHz到 3.23GHz内以及在 4.75GHz到 5.02GHz内实现双 频特性为例， 通过具体的实施例来说设置在介质板 1上表面的第一微带线 10、 第 二微带线 11、 幵路负载 12、 短路负载 13、 输入端 Pl、 输出端 P2的长度和宽度。 在本实施例中， 第一微带线 10的长度为 2Ll+W=2x22.5mm+1.66mm =46.66mm, 第一微带线 10的宽度为 Wl=1.22mm。 第二微带线 11的长度为 L0=9.78mm， 第二 微带线 11的宽度为 W0=1.35mm。 所述输入端 PI和输出端 P2的长度均为 L=14.4mm ， 输入端 P1和输出端 P2的宽度均为 W=1.66mm。 所述幵路负载 12的长度为 L3=l l mm, 幵路负载 12的宽度为 W3=1.7mm; 短路负载 13的长度为 L2=l lmm， 短路负 载 13的宽度为 W2=3mm。 需要说明的是， 设置在 PCB板上的金属铜片厚度一般为 um级， 因此本发明并不对第一微带线 10、 第二微带线 11、 幵路负载 12、 短路负 载 13、 输入端 Pl、 输出端 P2的金属铜片厚度加以限制， 并不影响本发明所述高 选择性双频带通滤波器的特性。

[0028] 参考图 2所示， 图 2是本发明高选择性双频带通滤波器的下表面� �构示意图。 在 本实施例中， 每一个短路负载 13末端的短路金属柱 130从介质板 1的上表面穿透 至介质板 1的下表面， 连接至介质板 1下表面的地面金属层 14， 该地面金属层 14 为敷设在介质板 1下表面的敷铜金属层。

[0029]

[0030] 本发明所述的高选择性双频带通滤波器通过上 述结构设计， 通过在传统微带线 上加载了四个幵路负载 12和四个短路负载 13， 通过调节幵路负载 12和短路负载 1 3的长度和宽度能在特定工作频带内形成传输� �点， 使得原本的微带线具有滤波 性能， 能够对带外信号有良好的抑制效果， 对通带信号具有高选择性， 引入更 少噪声， 避免对射频前端造成干扰。

[0031] 参考图 3所示， 图 3是本发明高选择性双频带通滤波器通过电磁� �真软件仿真的 S参数结果示意图。 一般地， 一般地， 带通滤波器允许不同频带信号进入系统， 滤除带外信号或噪声。 从图 3可以看出， 在 2.61GHz到 3.23GHz内以及在 4.75GHz 到 5.02GHz内， 本发明所述的高选择性双频带通滤波器的反射 系数 (IS11I)在 -10dB 以下， 说明该高选择性双频带通滤波器可以工作在 2.61GHz到 3.23GHz内以及在 4 .75GHz到 5.02GHz内， 因此可实现双频特性。 在 2.13GHz处， 本发明所述高选择 性双频带通滤波器的传输特性 （IS21I) 可达到 -35.8dB， 在 4.13GHz处， IS21I可达 到 -50.6dB， 在 5.27GHz处， IS21I可达到 -34dB， 所以本发明所述高选择性双频带 通滤波器具有高选择性。 由此可知， 本发明的高选择性双频带通滤波器能够对 带外信号有良好的抑制效果， 对通带信号具有高选择性， 引入更少噪声， 避免 对射频前端造成干扰， 因此可大幅提高微波电路的性能。

[0032] 本发明所述高选择性双频带通滤波器在两根微 带线上加载了四个幵路负载 12和 四个短路负载 13， 通过调节幵路负载 12和短路负载 13的长度和宽度能在特定频 带内形成传输零点， 使得原本的微带线具有滤波性能， 从而具有较高的带通选 择性。 本发明所述高选择性双频带通滤波器相对于现 有带通滤波器， 将四个幵 路负载 12和四个短路负载 13通过两根第一微带线 12连接到传统微带线上， 并且 通过改变微带线的长度和宽度， 可以使本发明所述高选择性双频带通滤波器在 工作频段内达到很好的匹配效果。

[0033] 以上仅为本发明的优选实施例， 并非因此限制本发明的专利范围， 凡是利用本 发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效 流程变换， 或直接或间接运用在 其他相关的技术领域， 均同理包括在本发明的专利保护范围内。

工业实用性

相较于现有技术， 本发明所述高选择性双频带通滤波器在两根微 带线上加载了 四个幵路负载和四个短路负载， 通过调节幵路负载和短路负载的长度和宽度能 在特定频带内形成传输零点， 使得原本的微带线具有滤波性能， 从而具有较高 的带通选择性， 能够对带外信号有良好的抑制效果， 对通带信号具有高选择性 ， 引入更少噪声， 避免对射频前端造成干扰。 相对于现有带通滤波器， 四个幵 路负载和四个短路负载通过两根第一微带线连 接到传统微带线上， 并且通过改 变微带线的长度和宽度， 可以使本发明所述高选择性双频带通滤波器在 工作频 段内达到很好的匹配效果。