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Patent Searching and Data


Title:
MULTIMODE TRIPLE-PASSBAND FILTER
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2018/171182
Kind Code:
A1
Abstract:
Disclosed is a multimode triple-passband filter, comprising a PCB dielectric board, a quad-mode defected ground structure resonator, two microstrip feed lines, and a microstrip stepped impedance resonator. The quad-mode defected ground structure resonator comprises a first resonant cell and four second resonant cells; one end of each of the four second resonant cells is connected to one of four ends of the first resonant cell, respectively. Front ends of the two microstrip feed lines separately extend to an edge of the PCB dielectric board to form two ports; the two microstrip feed lines are symmetric about a first central axis; the distance between the tail ends of the two microstrip feed lines is shortened to form a source-load coupling feed structure. The microstrip stepped impedance resonator comprises two third resonant cells and a fourth resonant cell; two tail ends, close to the first central axis, of the two third resonant cells are separately connected to an open end of the fourth resonant cell. According to the triple-passband filter in the utility model, the structure is small in size, six transmission zeros can be generated, and high passband selectivity and stopband rejection are provided.

Inventors:
PENG BIAO (CN)
DENG LI (CN)
LI SHUFANG (CN)
ZHANG GUANJING (CN)
GE XINKE (CN)
GAO WEIMING (CN)
ZHANG HONGZHI (CN)
Application Number:
PCT/CN2017/107204
Publication Date:
September 27, 2018
Filing Date:
October 21, 2017
Export Citation:
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Assignee:
X TRIP INF TECH CO LTD (CN)
International Classes:
H01P1/20; H01P1/203
Foreign References:
CN106953146A2017-07-14
CN105990632A2016-10-05
CN105742768A2016-07-06
CN101867074A2010-10-20
CN202094255U2011-12-28
CN202550040U2012-11-21
CN203180023U2013-09-04
US20070194864A12007-08-23
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Claims:
权利要求书

[权利要求 1] 一种多模三通带滤波器, 包括 PCB介质板, 其特征在于, 该三通带滤 波器还包括四模缺陷地式谐振器、 两根微带馈线及微带阶梯阻抗谐振 器, 所述四模缺陷地式谐振器刻蚀在 PCB介质板的一表面, 两根微带 馈线和微带阶梯阻抗谐振器分别刻蚀在 PCB介质板的另一表面, 其中 : 所述四模缺陷地式谐振器的形状关于该四模缺陷地式谐振器的第一 中心轴线对称, 并且关于该四模缺陷地式谐振器的第二中心轴线对称 , 第一中心轴线与第二中心轴线相互垂直; 所述四模缺陷地式谐振器 包括第一谐振单元和四个第二谐振单元, 第一谐振单元由第一槽线、 第二槽线和第三槽线构成, 第二谐振单元由第四槽线、 第五槽线和第 六槽线构成; 四个第二谐振单元的一端分别连接第一谐振单元的四端 , 每一个第二谐振单元向第一中心轴线延伸并向四模缺陷地式谐振器 的中心弯折; 位于第一中心轴线同侧的两个第二谐振单元之间隔有间 隔, 所述第一谐振单元的形状为 H形、 或者为准 H形, 第二谐振单元 的形状为 L形、 准 L形、 U形、 或者为准 U形; 两根微带馈线的前端分 别延伸到 PCB介质板的边缘形成两个端口, 两根微带馈线的末端分别 从位于第一槽线同侧的两条第四槽线向第一中心轴线延伸并终止靠近 第二谐振单元的闭口处, 两根微带馈线关于第一中心轴线对称, 两根 微带馈线末端之间的间距靠近, 两根微带馈线形成源载耦合的馈电结 构; 所述微带阶梯阻抗谐振器的形状关于第一中心轴线对称, 且所述 微带阶梯阻抗谐振器靠近两根微带馈线, 所述微带阶梯阻抗谐振器包 括两个第三谐振单元以及一个第四谐振单元, 所述第三谐振单元的形 状为 L形或准 L形, 第四谐振单元的形状为幵口的凸形, 两个第三谐 振单元的末端间距等于两根微带馈线末端之间的间距, 两个第三谐振 单元靠近第一中心轴线的两个末端分别与第四谐振单元的幵口端连接

[权利要求 2] 如权利要求 1所述的多模三通带滤波器, 其特征在于, 所述第一槽线 的一端连接第二槽线的中部, 第一槽线的另一端连接第三槽线的中部 , 第二槽线和第三槽线平行并均与第一槽线垂直; 第四槽线的一端连 接第二槽线或者第三槽线的另一端, 并向第一中心轴线延伸, 第四槽 线的另一端连接第五槽线的一端, 第五槽线的另一端连接第六槽线的 一端并向第二中心轴线延伸, 第四槽线和第六槽线平行并与第五槽线 垂直。

如权利要求 1所述的多模三通带滤波器, 其特征在于, 部分所述第一 槽线、 位于第一槽线一侧的第二槽线或者第三槽线、 位于第一槽线一 侧的同一第二谐振单元中的第四槽线、 第五槽线和第六槽线包围的 P CB介质板形成第一极板, 该第一极板的形状为 L形, 第一极板的数量 为两个, 两个第一极板关于第一中心轴线轴对称。

如权利要求 1所述的多模三通带滤波器, 其特征在于, 部分所述第一 槽线、 位于第一槽线另一侧的第二槽线或者第三槽线、 位于第一槽线 另一侧的同一第二谐振单元中的第四槽线、 第五槽线和第六槽线包围 的 PCB介质板形成第二极板, 第二极板的形状为 L形, 第二极板的数 量为两个, 两个第二极板关于第一中心轴线轴对称。

如权利要求 1所述的多模三通带滤波器, 其特征在于, 所述第一槽线 的长度为 L 第二槽线和第三槽线的 长度均为 L 2=12mm; 第二槽线和第三槽线的宽度均为 W 2=0.3mm; 第四槽线的长度为 L 3=11.05mm、 宽度为 W 3=0.3mm; 第五槽线的长 度为 L 4=2.8mm、 宽度为 W 3=0.3mm; 第六槽线的长度为 L 5=7.3mm、 宽度为 W 3

=0.3mm; 位于第一槽线同侧的两条第五槽线之间的距离为 S 1=0.8mm , 第一槽线与第六槽线之间的距离为 S 2=2.27mm。

如权利要求 1所述的多模三通带滤波器, 其特征在于, 所述第三谐振 单元包括第一微带线和第二微带线, 第一微带线的一端连接至第二微 带线的一端, 第一微带线的长度大于第二微带线的长度, 第一微带线 和第二微带线的宽度相同; 所述第四谐振单元包括第三微带线、 两根 第四微带线、 两根第五微带线以及两根第六微带线, 第三微带线的两 端分别连接两根第四微带线的一端, 两根第四微带线的另一端分别连 接两根第五微带线的一端, 两根第五微带线的另一端分别连接两根第 六微带线的一端, 两根第六微带线的一端作为第四谐振单元的幵口端 如权利要求 6所述的多模三通带滤波器, 其特征在于, 所述第四谐振 单元的第三微带线、 第四微带线、 第五微带线和第六微带线的宽度均 相同, 且小于第三谐振单元的第一微带线和第二微带线的宽度。 如权利要求 6所述的多模三通带滤波器, 其特征在于, 所述第一微带 线的长度1^ 6=11.41^^ 第二微带线的长度 L 7=6.4mm, 第一微带线和 第二微带线的宽度 W 6=1.0mm, 第二微带线与两根微带馈线之间的间 距为 g=0.3mm; 所述第三微带线、 第四微带线、 第五微带线和第六微 带线的宽度均为W 8=0.4mm, 第三微带线的长度 L„=7.6mm, 第四微 带线的长度 L 1()=2.58mm, 第五微带线的长度为 L 9=6.5mm, 第六微带 线的长度为 L 8=1.5mm。

如权利要求 1所述的多模三通带滤波器, 其特征在于, 所述两根微带 馈线分别和第一槽线同侧的两条第四槽线的位置对应且关于第一中心 轴线对称, 微带馈线的宽度比第四槽线的宽度宽, 所述微带馈线的末 端终止于靠近第五槽线处, 每一根微带馈线的靠近第二中心轴线的边 缘到第四槽线的远离第二中心轴线的边缘的距离为(1

如权利要求 9所述的多模三通带滤波器, 其特征在于, 所述两根微带 馈线末端之间的间距 d 2=1.6mm, 每一根微带馈线的宽度为 W Q =2.34mm, 每一根微带馈线的阻抗均为 50Ω。

Description:
模三通带滤波器 技术领域

[0001] 本实用新型涉及射频微波通信技术领域, 尤其涉及一种新型多模三通带滤波器 背景技术

[0002] 在现代微波通信系统中, 带通滤波器 (BPF) 需具有良好的选择性, 带外抑制 度, 宽阻带以及小型化结构。 传统的基于加载式谐振器的多模 BPF虽然具有较好 的选择性, 但是存在很多寄生通带。 多模谐振器通过单一谐振体, 可以产生多 个谐振模式, 因此, 运用多模谐振器设计微波器件可以有效减小器 件尺寸。 多 模谐振器虽然已经被提出, 但只是运用于宽带滤波器的设计。 现有技术中的带 通滤波器的通带选择性和阻带抑制度不高, 不能完全满足现代微波通信系统的 需求。

技术问题

[0003] 本实用新型的主要目的提供一种多模三通带滤 波器, 通过四模缺陷地式谐振器 和微带阶梯阻抗谐振器组合而成, 能够产生六个传输零点, 具有较高的通带选 择性, 也具有较高的阻带抑制度。

问题的解决方案

技术解决方案

[0004] 为实现上述目的, 本实用新型提供了一种多模三通带滤波器, 包括 PCB介质板 、 四模缺陷地式谐振器、 两根微带馈线及微带阶梯阻抗谐振器, 所述四模缺陷 地式谐振器刻蚀在 PCB介质板的一表面, 两根微带馈线和微带阶梯阻抗谐振器分 别刻蚀在 PCB介质板的另一表面, 其中:

[0005] 所述四模缺陷地式谐振器的形状关于该四模缺 陷地式谐振器的第一中心轴线对 称, 并且关于该四模缺陷地式谐振器的第二中心轴 线对称, 第一中心轴线与第 二中心轴线相互垂直;

[0006] 所述四模缺陷地式谐振器包括第一谐振单元和 四个第二谐振单元, 第一谐振单 元由第一槽线、 第二槽线和第三槽线构成, 第二谐振单元由第四槽线、 第五槽 线和第六槽线构成; 四个第二谐振单元的一端分别连接第一谐振单 元的四端, 每一个第二谐振单元向第一中心轴线延伸并向 四模缺陷地式谐振器的中心弯折 ; 位于第一中心轴线同侧的两个第二谐振单元之 间隔有间隔, 所述第一谐振单 元的形状为 H形、 或者为准 H形, 第二谐振单元的形状为 L形、 准 L形、 U形、 或 者为准 U形;

[0007] 两根微带馈线的前端分别延伸到 PCB介质板的边缘形成两个端口, 两根微带馈 线的末端分别从位于第一槽线同侧的两条第四 槽线向第一中心轴线延伸并终止 靠近第二谐振单元的闭口处, 两根微带馈线关于第一中心轴线对称, 两根微带 馈线末端之间的间距靠近, 两根微带馈线形成源载耦合的馈电结构;

[0008] 所述微带阶梯阻抗谐振器的形状关于第一中心 轴线对称, 且所述微带阶梯阻抗 谐振器靠近两根微带馈线, 所述微带阶梯阻抗谐振器包括两个第三谐振单 元以 及一个第四谐振单元, 所述第三谐振单元的形状为 L形或准 L形, 第四谐振单元 的形状为幵口的凸形, 两个第三谐振单元的末端间距等于两根微带馈 线末端之 间的间距, 两个第三谐振单元靠近第一中心轴线的两个末 端分别与第四谐振单 元的幵口端连接。

[0009] 优选的, 所述第一槽线的一端连接第二槽线的中部, 第一槽线的另一端连接第 三槽线的中部, 第二槽线和第三槽线平行并均与第一槽线垂直 ; 第四槽线的一 端连接第二槽线或者第三槽线的另一端, 并向第一中心轴线延伸, 第四槽线的 另一端连接第五槽线的一端, 第五槽线的另一端连接第六槽线的一端并向第 二 中心轴线延伸, 第四槽线和第六槽线平行并与第五槽线垂直。

[0010] 优选的, 部分所述第一槽线、 位于第一槽线一侧的第二槽线或者第三槽线、 位 于第一槽线一侧的同一第二谐振单元中的第四 槽线、 第五槽线和第六槽线包围 的 PCB介质板形成第一极板, 该第一极板的形状为 L形, 第一极板的数量为两个 , 两个第一极板关于第一中心轴线轴对称。

[0011] 优选的, 部分所述第一槽线、 位于第一槽线另一侧的第二槽线或者第三槽线 、 位于第一槽线另一侧的同一第二谐振单元中的 第四槽线、 第五槽线和第六槽线 包围的 PCB介质板形成第二极板, 第二极板的形状为 L形, 第二极板的数量为两 个, 两个第二极板关于第一中心轴线轴对称。

[0012] 优选的, 所述第一槽线的长度为!^ 第二槽线 和第三槽线的长度均为 L 2 =12mm; 第二槽线和第三槽线的宽度均为 W 2 =0.3mm ; 第四槽线的长度为 L 3 =11.05mm、 宽度为 W 3 =0.3mm; 第五槽线的长度为 L 4 =2.8mm、 宽度为 W 3 =0.3mm; 第六槽线的长度为 L 5 =7.3mm、 宽度为 W 3 =0.3mm ; 位于第一槽线同侧的两条第五槽线之间的距离 为 S ^O.Smm, 第一槽线与第六 槽线之间的距离为 S 2 =2.27mm。

[0013] 优选的, 所述第三谐振单元包括第一微带线和第二微带 线, 第一微带线的一端 连接至第二微带线的一端, 第一微带线的长度大于第二微带线的长度, 第一微 带线和第二微带线的宽度相同; 所述第四谐振单元包括第三微带线、 两根第四 微带线、 两根第五微带线以及两根第六微带线, 第三微带线的两端分别连接两 根第四微带线的一端, 两根第四微带线的另一端分别连接两根第五微 带线的一 端, 两根第五微带线的另一端分别连接两根第六微 带线的一端, 两根第六微带 线的一端作为第四谐振单元的幵口端。

[0014] 优选的, 所述第四谐振单元的第三微带线、 第四微带线、 第五微带线和第六微 带线的宽度均相同, 且小于第三谐振单元的第一微带线和第二微带 线的宽度。

[0015] 优选的, 第一微带线的长度 L 6 =11.4mm, 第二微带线的长度 L 7 =6.4mm, 第一 微带线和第二微带线的宽度 W 6 =1.0mm, 第二微带线与两根微带馈线之间的间距 为 g=0.3mm; 第三微带线、 第四微带线、 第五微带线和第六微带线的宽度均为 W 8=0.4mm, 第三微带线的长度 L„=7.6mm, 第四微带线的长度 L 1() =2.58mm, 第五 微带线的长度为 L 9 =6.5mm, 第六微带线的长度为 L 8 =1.5mm。

[0016] 优选的, 所述两根微带馈线分别和第一槽线同侧的两条 第四槽线的位置对应且 关于第一中心轴线对称, 微带馈线的宽度比第四槽线的宽度宽, 所述微带馈线 的末端终止于靠近第五槽线处, 每一根微带馈线的靠近第二中心轴线的边缘到 第四槽线的远离第二中心轴线的边缘的距离为 d l mn^

[0017] 优选的, 所述两根微带馈线末端之间的间距 d 2 =1.6mm, 每一根微带馈线的宽 度为 W o=2.34mm, 每一根微带馈线的阻抗均为 50Ω。

发明的有益效果 有益效果

[0018] 相较于现有技术, 本实用新型所述多模三通带滤波器, 基于四模缺陷地式谐振 器和微带阶梯阻抗谐振器组合而成, 不仅加工简单成本低廉, 而且可以产生三 个基本传输通带, 形成三通带滤波结构, 因此被广泛应用于宽带和多频段射频 微波通信中。 由于四模缺陷地式谐振器是在馈电平面上幵槽 获得, 因此不需要 增加额外谐振体, 具有缩小三通带滤波器尺寸的功能。 由于两根微带馈线与四 模缺陷地式谐振器和微带阶梯阻抗谐振器之间 的耦合强度差别, 因此该三通带 滤波器一共具有六个传输零点, 具有极高的通带选择性, 且也具有较高的阻带 抑制度。

对附图的简要说明

附图说明

[0019] 图 1是本实用新型多模三通带滤波器的整体结构 意图;

[0020] 图 2是本实用新型三通带滤波器中的四模缺陷地 谐振器刻蚀在 PCB介质板下 底面的结构示意图;

[0021] 图 3为四模缺陷地式谐振器中的第一谐振单元的 构图;

[0022] 图 4为四模缺陷地式谐振器中的第二谐振单元的 构图;

[0023] 图 5是本实用新型三通带滤波器中的两根微带馈 和微带阶梯阻抗谐振器刻蚀 在 PCB介质板上表面的结构示意图;

[0024] 图 6为微带阶梯阻抗谐振器中的第三谐振单元的 构图;

[0025] 图 7为微带阶梯阻抗谐振器中的第四谐振单元的 构图;

[0026] 图 8是本实用新型多模三通带滤波器的 PCB仿真与电路仿真结果示意图;

[0027] 图 8为具有较窄带宽第一、 第三通带的三通带滤波器的 S参数示意图;

[0028] 图 9为具有较宽带宽第一、 第三通带的三通带滤波器的 S参数示意图;

[0029] 图 10为本实用新型三通带滤波器的 S参数的测量结果与仿真结果示意图。

[0030] 本实用新型目的实现、 功能特点及优点将结合实施例, 将在具体实施方式部分 一并参照附图做进一步说明。

实施该发明的最佳实施例

本发明的最佳实施方式 [0031] 为更进一步阐述本实用新型为达成上述目的所 采取的技术手段及功效, 以下结 合附图及较佳实施例, 对本实用新型的具体实施方式、 结构、 特征及其功效进 行详细说明。 应当理解, 此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用 新型, 并不用于限定本实用新型。

[0032] 参照图 1所示, 图 1是本实用新型多模三通带滤波器的整体结构 意图。 在本实 施例中, 本实用新型提出的三通带滤波器包括四模缺陷 地式谐振器 (QMDGSR ) 1、 射频地平面 2、 两根微带馈线 3以及微带阶梯阻抗谐振器 (MSIR) 4。 所述 四模缺陷地式谐振器 1刻蚀在 PCB介质板 10的一表面 (例如下表面, 参考图 2所示 ) , 该表面没有刻蚀四模缺陷地式谐振器 1的剩余部分称作为射频地平面 2, 两 根微带馈线 3和微带阶梯阻抗谐振器 4分别刻蚀在 PCB介质板 10的另一表面 (例如 上表面, 参考图 5所示) 。 所述 PCB介质板 10为一种金属介质板, 该 PCB介质板 1 0的厚度为 0.79mm, 介电常数为 2.34。

[0033] 参考图 2所示, 图 2是本实用新型三通带滤波器中的四模缺陷地 谐振器刻蚀在 PCB介质板下底面的结构示意图。 所述四模缺陷地式谐振器 1具有上下和左右均 为对称的结构, 使得该四模缺陷地式谐振器 1同吋具有四个谐振模式, 每一谐振 模式的谐振频率具有良好的可调性。 所述四模缺陷地式谐振器 1的形状和结构具 体描述如下: 所述四模缺陷地式谐振器 1的形状关于该四模缺陷地式谐振器 1的 第一中心轴线 ab对称, 并且关于该四模缺陷地式谐振器 1的第二中心轴线 cd对称 , 第一中心轴线 ab与第二中心轴线 cd相互垂直。 在本实施例中, 所述四模缺陷地 式谐振器 1包括第一谐振单元 11和四个第二谐振单元 12。 其中, 第一谐振单元 11 的形状为 H形、 或者为准 H形, 本实施例中定义的准 H形为整体上近似于 H形的形 状。 第二谐振单元 12的形状为 L形、 准 L形、 U形、 或者为准 U形, 本实施例中定 义的准 L形为整体上近似于 L形, 例如 L形的一自由端 (即不与第一谐振单元 11连 接的一端) 可弯折较小的一段, 该非常小的一段的长度相对于该自由端所在边 的长度而言较短。 本实施中定义的准 U形为整体上近似于 U形的一自由端 (即不 与第一谐振单元 11连接的一端) 可再弯折至少一次, 在该每次弯折后的弯折端 的长度相对于该自由端所在边的长度而言较短 , 从而使得整体上仍然近似于 U形 , 不会显著影响第二谐振单元 12的性能。 四个第二谐振单元 12的一端分别连接 第一谐振单元 11的四端。 每一个第二谐振单元 12向第一中心轴线 ab延伸并向四模 缺陷地式谐振器 1的中心弯折, 该弯折的次数为两次。 四个第二谐振单元 12的 L 形、 准 L形、 U形或者准 U形的幵口均朝向四模缺陷地式谐振器 1的四周。 位于第 一中心轴线 ab同侧的两个第二谐振单元 12之间隔有间隔。

[0034] 参考如图 3所示, 图 3为四模缺陷地式谐振器中的第一谐振单元的 构图。 在本 实施例中, 所述第一谐振单元 11由第一槽线 111、 第二槽线 112和第三槽线 113构 成。 该第一槽线 111的一端连接第二槽线 112的中部, 第一槽线 111的另一端连接 第三槽线 113的中部。 第二槽线 112和第三槽线 113平行并均与第一槽线 111垂直 , 因此, 第一槽线 111、 第二槽线 112和第三槽线 113构成了 H形或者准 H形。

[0035] 参考如图 4所示, 图 4为四模缺陷地式谐振器中的第二谐振单元的 构图。 在本 实施例中, 当第二谐振单元 12为 U形或者准 U形, 该第二谐振单元 12由第四槽线 1 24、 第五槽线 125和第六槽线 126构成。 第四槽线 124的一端连接第二槽线 112或 者第三槽线 113的另一端, 并向第一中心轴线 ab延伸, 第四槽线 124的另一端连接 第五槽线 125的一端, 第五槽线 125的另一端连接第六槽线 126的一端并向第二中 心轴线 cd延伸。 第四槽线 124和第六槽线 126平行并与第五槽线 125垂直。 其中, 第六槽线 126的长度比第四槽线 224的长度短。 因此, 第四槽线 124、 第五槽线 12 5和第六槽线 126构成了 U形或者准 U形。 当第二谐振单元 12为 L形、 准 L形, 该第 二谐振单元 12也可通过相应的槽线形成 L形或者准 L形的结构。

[0036] 再参考图 2所示, 部分第一槽线 111、 位于第一槽线 111一侧的第二槽线 112或者 第三槽线 113、 位于第一槽线 111一侧的同一第二谐振单元 12中的第四槽线 124、 第五槽线 125和第六槽线 126包围的 PCB介质板形成第一极板 31, 该第一极板 31的 形状为 L形。 第一极板 31的数量为两个 (分别为与第二槽线 112围成的 PCB介质 板和与第三槽线 113围成的 PCB介质板) , 两个第一极板 31关于第一中心轴线 ab 轴对称。 部分第一槽线 111、 位于第一槽线 111另一侧的第二槽线 112或者第三槽 线 113、 位于第一槽线 111另一侧的同一第二谐振单元 12中的第四槽线 124、 第五 槽线 125和第六槽线 126包围的 PCB介质板形成第二极板 32, 第二极板 32的形状为 L形。 第二极板 32的数量为两个 (分别为与第二槽线 112围成的 PCB介质板和与 第三槽线 113围成的 PCB介质板) , 两个第二极板 32关于第一中心轴线 ab轴对称 [0037] 再参考图 1所示, 第一槽线 111的长度为1^=23.51^^ 宽度为 W FO Smm; 第 二槽线 112和第三槽线 113的长度相等, 均为 L 2

= 12mm; 第二槽线 112和第三槽线 113的宽度相等, 均为 W 2

=0.3mm; 第四槽线 124的长度为1^ 3 =11.050^1、 宽度为 W 3 =0.3mm; 第五槽线 125 的长度为 4 =2.81^^ 宽度为 W 3 =0.3mm; 第六槽线的长度为 L 5

=7.3mm、 宽度为 W 3 =0.3mm; 位于第一槽线 111同侧的两条第五槽线 125之间的 距离为 S !=0.8ιηιη, 第一槽线 111与第六槽线 126之间的距离为 S 2 =2.27mm;

[0038] 在本实施例中, 由于所述两根微带馈线 3分别设置在相对于四模缺陷地式谐振 器 1设置在 PCB介质板 10的另一表面, 因此两根微带馈线 3在 PCB介质板 10的另一 表面上对四模缺陷地式谐振器 1进行馈电。 在本实施例中, 两根微带馈线 3的前 端分别延伸到 PCB介质板 10的边缘形成两个端口 (第一端口 P ,和第二端口 P 2 ) , 微带馈线 3的末端分别从位于第一槽线 111同侧的两条第四槽线 124向第一中心 轴线 ab延伸并终止靠近第二谐振单元 12的 L形、 准 L形、 U形或者准 U形的闭口处 , 两根微带馈线 3关于第一中心轴线 ab对称。 需要强调的是, 两根微带馈线 3同吋 位于第一槽线 111同一上侧的两条第四槽线 124上, 或者同吋位于第一槽线 111同 一下侧的两条第四槽线 124上, 而不是位于四模缺陷地式谐振器 1的对角线上的 两条第四槽线 124上。

[0039] 优选的, 两根微带馈线 3和第一槽线 111同侧的两条第四槽线 124的位置对应, 且关于第一中心轴线 ab对称。 微带馈线 3的宽度比第四槽线 124的宽度宽, 使得微 带馈线 3覆盖部分的第四槽线 124。 每根微带馈线 3的宽度 W。优选为 2.34mm, 微 带馈线 3的另一端终止于靠近第五槽线 125处, 并未接触到第五槽线 125。 优选的 , 每一根微带馈线 3的阻抗均为 50Ω, 每一根微带馈线 3的靠近第二中心轴线 cd的 边缘到第四槽线 124的远离第二中心轴线 cd的边缘的距离为 d ,, 两根微带馈线 3 之间的间距靠近, 定义两根微带馈线 3末端之间的间距为 d 2 , 该间距为 d 2 为小于 5mm (即 0-5mm之间的任意值) , 本实施例中优选为 d 2 =1.6mm; 由于两 根微带馈线 3之间的间距为 d 2 确定, 一旦 PCB介质板 10的长度确定 (例如 L。) , 因此每一根微带馈线 3的长度则为 d。= (L 0 -d 2 ) /2。 [0040] 参考图 5所示, 图 5是本实用新型三通带滤波器中的两根微带馈 和微带阶梯阻 抗谐振器刻蚀在 PCB介质板上表面的结构示意图。 在本实施例中, 所述微带阶梯 阻抗谐振器 4的形状关于第一中心轴线 ab对称, 且所述微带阶梯阻抗谐振器 4靠近 两根微带馈线 3。 所述微带阶梯阻抗谐振器 4与两根微带馈线 3之间的间距优选为 g=0.3mm。 所述微带阶梯阻抗谐振器 4包括两个第三谐振单元 41以及一个第四谐 振单元 42。 第三谐振单元 41的形状为 L形或准 L形, 第四谐振单元 42的形状为幵 口的凸形。 第三谐振单元 41关于第一中心轴线 ab对称, 因此第三谐振单元 41的数 量为两个, 两个第三谐振单元 41的末端间距等于两根微带馈线 3末端之间的间距 , 均为 d 2 , 该间距为(1 2 小于 5mm, 本实施例优选为(1 2 =1.6mm。 两个第三谐振单 元 41靠近第一中心轴线 ab的两个末端分别与第四谐振单元 42的幵口端连接。

[0041] 参考图 6所示, 图 6为微带阶梯阻抗谐振器中的第三谐振单元的 构图。 在本实 施例中, 第三谐振单元 41包括第一微带线 411和第二微带线 412, 第一微带线 411 的一端连接至第二微带线 412的一端形成 L形或准 L形的形状。 第一微带线 411的 长度大于第二微带线 412的长度, 第一微带线 411和第二微带线 412的宽度相同, 第一微带线 411和第二微带线 412构成的阻抗为 Z ,。 优选地, 第一微带线 411的长 度为 L 6 =11.4mm, 第二微带线 412的长度为!^ 7 =6.4mm, 第一微带线 411和第二微 带线 412的宽度 W 6

= 1.0mm。 第二微带线 412与两根微带馈线 3之间的间距优选为 g=0.3mm。

[0042] 参考图 7所示, 图 7为微带阶梯阻抗谐振器中的第四谐振单元的 构图。 在本实 施例中, 第四谐振单元 42包括第三微带线 421、 两根第四微带线 422、 两根第五 微带线 423以及两根第六微带线 424。 其中, 第三微带线 421的两端分别连接两根 第四微带线 422的一端, 两根第四微带线 422的另一端分别连接两根第五微带线 4 23的一端, 两根第五微带线 423的另一端分别连接两根第六微带线 424的一端, 两根第六微带线 424的一端作为第四谐振单元 42的幵口端, 从而形成幵口的凸形 。 构成第四谐振单元 42的第三微带线 421、 第四微带线 422、 第五微带线 423和第 六微带线 424的宽度均相同, 且小于构成第三谐振单元 41的第一微带线 411和第 二微带线 412的宽度。 第三微带线 421、 两根第四微带线 422、 两根第五微带线 42 3和两根第六微带线 424构成的阻抗为 Z2。 在本实施例中, 第三微带线 421、 第四 微带线 422、 第五微带线 423和第六微带线 424的宽度优选为 W 8 =0.4mm。 第三微 带线 421的长度优选为 L„=7.6mm, 第四微带线 422的长度优选为 L 10 =2.58mm, 第五微带线 423的长度优选为 L 9 =6.5mm, 第六微带线 424的长度优选为 L 8 = 1.5mm。

[0043] 本实用新型基于三通带滤波结构, 由微带阶梯阻抗谐振器 (MSIR) 4与四模缺 陷地式谐振器 (QMDGSR) 1、 两根微带馈线 3组合的方式构成的三通带滤波, 具有很高的通带选择性。 构成微带阶梯阻抗谐振器 4的第三谐振单元 41和第四谐 振单元 42的微带线的宽度不同, 对应阻抗为 Z2和 Zl, 为了简化设计, 这两部分 具有相同的电长度, 即 θ。。 该三通带滤波器的第一谐振模式 (ml) 在第一通带 内; 第二谐振模式 (m2) 、 三谐振模式 (m3) 在第二通带内; 第四谐振模式 ( m4) 在第三通带内。 通过调节微带阶梯阻抗谐振器 4的基次谐振模式和一阶谐振 频率, 可以产生另外两个谐振模式, 即第五谐振模式 (R1) 和第六五谐振模式

(R2) , 并分别位于第一通带和第三通带内。 其中, 第五谐振模式 R1的频率位 于小于第一谐振模式 ml的频率, 第六五谐振模式 R2的频率大于第四谐振模式 m4 的频率, 通过调谐第五谐振模式 R1和第六谐振模式 R2的频率 (f R1 , f R2 ) 来调节 第五谐振模式 R1与第一谐振模式 ml的谐振频率间距, 以及第四谐振模式 m4与第 六谐振模式 R2的谐振频率间距, 可以有效改变第一通带和第三通带的带宽, 其 中 f R1 和 f R2 可由如下公式 (1) 和 (2) 计算获得。

(1)

[0045]

½2 霄 爱 ί 2匪 " 3

(2)

[0046] 本实用新型通过调节 fRl和 fR2, 可以分别设计出具有较窄带宽的第一、 第三通 带以及较宽带宽的第一、 第三通带的两类三通带滤波器。 如图 8所示, 为具有较 窄带宽第一、 第三通带的三通带滤波器的 S参数示意图。 如图 9所示, 为具有较 宽带宽第一、 第三通带的三通带滤波器的 S参数示意图。 其中, S11表示两端口 P 1和 P2的反射系数, S21表示两端口 P1和 P2之间的传输系数。

[0047] 在本实用新型中, 由于两根微带馈线 3的末端距离靠的很近 (两根微带馈线 3之 间的间距 d2为 0-5mm) , 因此形成了源载耦合的馈电结构。 由于该源载耦合的形 成, 该馈电结构能够产生四个传输零点 (TZ1、 ΤΖ2、 ΤΖ3、 ΤΖ4) , 从而形成了 三通带滤波结构。 需要说明的是, 只要两根微带馈线 3的末端距离小于 5mm, 均 可形成三通带特性。 本实用新型的具体实施例 d2优选为 1.6mm, 可以获得较好的 三通带特性。 由于两根微带馈线 3与四模缺陷地式谐振器 1和微带阶梯阻抗谐振 器 4之间的耦合强度差别, 该三通带滤波器在第一通带下截止频率和第三 通带上 截止频率又产生了两个传输零点 (TZ5, ΤΖ6) , 从而大大提高了该三通带滤波 器的通带选择性。

[0048] 如图 10所示, 图 10为本实用新型三通带滤波器的 S参数的测量结果与仿真结果 示意图。 从图 10中可以看出, 由于该三通带滤波器具有六个传输零点 (ΤΖ1、 ΤΖ 2、 ΤΖ3、 ΤΖ4、 ΤΖ5、 ΤΖ6) , 因此具有极高的通带选择性。 其中, 下阻带最大 抑制度超过 83.3dB, 上阻带最大抑制度超过 43.9dB, 因此也具有较高的阻带抑制 度。

[0049] 本实用新型所述多模三通带滤波器, 基于四模缺陷地式谐振器和微带阶梯阻抗 谐振器组合而成, 不仅加工简单成本低廉, 而且可以产生三个基本传输通带, 形成三通带滤波结构, 因此被广泛应用于宽带和多频段射频微波通信 中。 由于 四模缺陷地式谐振器是在馈电平面上幵槽获得 , 因此不需要增加额外谐振体, 具有缩小三通带滤波器尺寸的功能。 由于两根微带馈线与四模缺陷地式谐振器 和微带阶梯阻抗谐振器之间的耦合强度差别, 该三通带滤波器在第一通带下截 止频率和第三通带上截止频率又产生了两个传 输零点, 因此该三通带滤波器一 共具有六个传输零点, 具有极高的通带选择性, 且也具有较高的阻带抑制度。

[0050] 以上仅为本实用新型的优选实施例, 并非因此限制本实用新型的专利范围, 凡 是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等 效结构或等效功能变换, 或直接 或间接运用在其他相关的技术领域, 均同理包括在本实用新型的专利保护范围 内。 工业实用性

相较于现有技术, 本实用新型所述多模三通带滤波器, 基于四模缺陷地式谐振 器和微带阶梯阻抗谐振器组合而成, 不仅加工简单成本低廉, 而且可以产生三 个基本传输通带, 形成三通带滤波结构, 因此被广泛应用于宽带和多频段射频 微波通信中。 由于四模缺陷地式谐振器是在馈电平面上幵槽 获得, 因此不需要 增加额外谐振体, 具有缩小三通带滤波器尺寸的功能。 由于两根微带馈线与四 模缺陷地式谐振器和微带阶梯阻抗谐振器之间 的耦合强度差别, 因此该三通带 滤波器一共具有六个传输零点, 具有极高的通带选择性, 且也具有较高的阻带 抑制度。