[0001] 本发明涉及微波通信技术领域， 尤其涉及一种具有宽带带外抑制的宽带带通滤 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。 一般而言， 滤 波器的带外抑制性能是一个重要影响指标， 而现有的滤波器的带外抑制性能较 差， 导致影响整个通信系统的性能。 因此， 需要一种具有高宽带带外抑制性能 的宽带带通滤波器。

技术问题

[0003] 本发明的目的在于提供一种具有宽带带外抑制 的宽带带通滤波器， 旨在解决现 有技术中的带通滤波器的宽带带外抑制性能较 差的技术问题。

问题的解决方案

技术解决方案

[0004] 为实现上述目的， 本发明提供了一种具有宽带带外抑制的宽带带 通滤波器， 包 括设置在介质板表面的两根第一微带线、 两根第二微带线、 两根第三微带线、 两根第四微带线、 两根第五微带线、 一根第六微带线及两个信号传输端， 所述 具有宽带带外抑制的宽带带通滤波器关于中心 轴线左右对称， 所述中心轴线为 所述宽带带通滤波器的上下两条横向边框的中 点的连线， 其中：

[0005] 每根第一微带线的一端与一根第二微带线的一 端连接并形成一个双枝节匹配幵 路负载， 每根第二微带线的另一端与一根信号输出端及 一根第三微带线垂直连 接， 每根第四微带线平行设置于一根第三微带线的 上方位置并形成一个耦合结 构， 每根第四微带线的一端与一根第五微带线的一 端连接， 所述第六微带线的 两端分别与一根第五微带线的另一端连接。

[0006] 优选的， 所述两根第一微带线及两根第二微带线均与所 述宽带带通滤波器的左 右两条竖直边框平行。

[0007] 优选的， 所述两根第三微带线、 两根第四微带线、 两根第五微带线、 一根第六 微带线及两个信号传输端均与所述宽带带通滤 波器的上下两条横向边框平行。

[0008] 优选的， 所述具有宽带带外抑制的宽带带通滤波器包括 两个双枝节匹配幵路负 载及两个耦合结构。

[0009] 优选的， 所述两个信号传输端用于信号的输入输出， 其中， 一个信号传输端作 为信号输入端， 另外一个信号传输端作为信号输出端。

[0010] 优选的， 所述第一微带线、 第二微带线、 第三微带线、 第四微带线、 第五微带 线、 第六微带线及信号传输端均为条形结构的金属 铜片。

[0011] 优选的， 所述第一微带线的长度为 L4=14.4mm、 宽度为 W4=2.95mm， 所述第 二微带线的长度为 L3=15mm、 宽度为 W3=0.97mm， 第三微带线的长度与第四微 带线的长度相同且均为 Cll=15.99mm为 Cll=15.99mm、 第三微带线的宽度与第四 微带线的宽度相同且均为 Cwl=0.22mm、 所述第三微带线与第四微带线之间的距 离为 Csl=0.1m， 所述第五微带线的长度为 Ll=15.2mm、 宽度为 Wl=0.73mm， 所 述第六微带线的长度为 L2=15.3mm、 宽度为 W2=0.64mm， 所述信号传输端的长 度为 L0=10mm、 宽度为 W0=1.66mm。

[0012] 优选的， 每个第一微带线的阻抗为 34Ω， 每个第二微带线的阻抗为 68Ω， 每个 第五微带线的阻抗为 78Ω， 每个第六微带线的阻抗为 83Ω， 每个耦合结构 22的奇 模阻抗为 60Ω， 每个耦合结构 22的偶模阻抗为 180Ω， 每个耦合结构 22的电长度 为 90度。

[0013] 优选的， 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

[0014] 相较于现有技术， 本发明所述具有宽带带外抑制的宽带带通滤波 器通过设计成 两个双枝节匹配幵路负载和两个耦合结构， 可以实现在特定工作频带内形成宽 带带外抑制特性， 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。

对附图的简要说明

附图说明

[0015] 图 1是本发明具有宽带带外抑制的宽带带通滤波� �优选实施例的结构示意图。

[0016] 图 2是本发明具有宽带带外抑制的宽带带通滤波� �优选实施例的各部件尺寸的 示意图。

[0017] 图 3是本发明具有宽带带外抑制的宽带带通滤波� �优选实施例的电路原理图。

[0018] 图 4是本发明具有宽带带外抑制的宽带带通滤波� �通过电磁仿真软件仿真的 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

[0019] 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。

[0020] 参考图 1至 3所示， 图 1是本发明具有宽带带外抑制的宽带带通滤波� �优选实施 例的结构示意图； 图 2是本发明具有宽带带外抑制的宽带带通滤波� �优选实施例 的各部件尺寸的示意图； 图 3是本发明具有宽带带外抑制的宽带带通滤波� �优选 实施例的电路原理图。

[0021] 在本实施例中， 所述具有宽带带外抑制的宽带带通滤波器 1包括设置在介质板 1 表面的两根第一微带线 101、 两根第二微带线 102、 两根第三微带线 103、 两根第 四微带线 104、 两根第五微带线 105、 一根第六微带线 106及两个信号传输端 P。

[0022] 所述具有宽带带外抑制的宽带带通滤波器 1关于中心轴线左右对称， 所述中心 轴线为所述宽带带通滤波器 1的上下两条横向边框的中点的连线 （即图 1中的线 a- b) ， 所述两根第一微带线 101及两根第二微带线 102均与所述宽带带通滤波器 1 的左右两条竖直边框平行， 所述两根第三微带线 103、 两根第四微带线 104、 两 根第五微带线 105、 一根第六微带线 106及两个信号传输端 P均与所述宽带带通滤 波器 1的上下两条横向边框平行。 需要说明的是， 所述中心轴线在所述具有宽带 带外抑制的宽带带通滤波器 1并不是金属构成的部件， 而是为了生产或设计的吋 候， 方便用户将所述宽带带通滤波器 1上的元件 （例如， 两根第一微带线 101、 两根第二微带线 102、 两根第三微带线 103、 两根第四微带线 104、 两根第五微带 线 105、 一根第六微带线 106及两个信号传输端 P) 关于中心轴线左右对称。 当所 述宽带带通滤波器 1工作吋， 所述中心轴线并不会参与信号过滤等任何操作 。 在 本实施例中， 所述中心轴线是为了方便描述宽带带通滤波器 1的左右对称结构。

[0023] 每根第一微带线 101的一端与一根第二微带线 102的一端连接并形成一个双枝节 匹配幵路负载 20， 每根第二微带线 102的另一端与一根信号输出端 P及一根第三 微带线 103垂直连接， 每根第四微带线 104平行设置于一根第三微带线 103的上方 位置并形成一个耦合结构， 每根第四微带线 104的一端与一根第五微带线 105的 一端连接， 所述第六微带线 106的两端分别与一根第五微带线 105的另一端连接

[0024] 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。

[0025] 在本实施例中， 第一微带线 101、 第二微带线 102、 第三微带线 103、 第四微带 线 104、 第五微带线 105、 第六微带线 106及信号传输端 P均为条形结构的金属铜 片。 本发明所述具有宽带带外抑制的宽带带通滤波 器相对于现有带通滤波器， 通过改变微带线的长度和宽度， 可以使本发明所述具有宽带带外抑制的宽带带 通滤波器 1在工作频段内达到很好的匹配效果。

[0026] 本实施例中， 所述宽带带通滤波器 1的工作频带在 1.88GHz到 4.12GHz内， 通过 具体的实施例来说明设置在介质板 1表面的第一微带线 101、 第二微带线 102、 第 三微带线 103、 第四微带线 104、 第五微带线 105、 第六微带线 106及信号传输端 P 的长度和宽度。

[0027] 具体而言， 如图 2所示：

[0028] 第一微带线 101的长度为 L4=14.4mm， 第一微带线 101的宽度为 W4=2.95mm。

[0029] 第二微带线 102的长度为 L3=15mm， 第二微带线 102的宽度为 W3=0.97mm。

[0030] 第三微带线 103的长度与第四微带线 104的长度相同， 均为 Cll=15.99mm为 Cll= 15.99mm, 第三微带线 103的宽度与第四微带线 104的宽度相同， 均为 Cwl=0.22m m， 所述第三微带线 103与第四微带线 104之间的距离为 Csl=0.1m。 [0031] 第五微带线 105的长度为 Ll=15.2mm， 第五微带线 105的宽度为 Wl=0.73mm。

[0032] 第六微带线 106的长度为 L2=15.3mm， 第六微带线 106的宽度为 W2=0.64mm。

[0033] 信号传输端 P的长度为 L0=10mm， 信号传输端 P的宽度为 W0=1.66mm。

[0034] 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 101、 第二微带线 102、 第三微带线 103、 第四微带线 104、 第五微 带线 105、 第六微带线 106及信号传输端 P的长度和宽度的金属铜片厚度加以限制 ， 并不影响本发明所述具有宽带带外抑制的宽带 带通滤波器的特性。 此外， 两 个信号传输端 P用于信号的输入输出， 其中， 一个信号传输端 P作为信号输入端 ， 另外一个信号传输端 P作为信号输出端。 进一步地， 信号输入端可以是图 1中 左边的信号传输端 P， 也可以是右边的信号传输端 P; 信号输出端可以是图 1中左 边的信号传输端 P， 也可以是右边的信号传输端 P。 例如， 若图 1中左边的信号传 输端 P作为信号输入端， 则图 1中右边的信号传输端 P作为信号输出端， 信号从左 边的信号传输端 P进入， 从右边的信号传输端 P输出。 若图 1中左边的信号传输端 P作为信号输出端， 则图 1中右边的信号传输端 P作为信号输入端， 信号从右边的 信号传输端 P进入， 从左边的信号传输端 P输出。

[0035] 进一步地， 如图 3所示， 一根第一微带线 101与一根第二微带线 102形成一个双 枝节匹配幵路负载 20， 一根第三微带线 103与一根第四微带线 104形成一个耦合 结构 22。 从图 3可以看出， 所述具有宽带带外抑制的宽带带通滤波器 1包括两个 双枝节匹配幵路负载 20及两个耦合结构 22。

[0036] 在本实施例中， 每个第一微带线 101的阻抗为 34欧姆 （Ω) ， 每个第二微带线 1 02的阻抗为 68欧姆 （Ω) ， 每个第五微带线 105的阻抗为 78欧姆 （Ω) ， 每个第 六微带线 106的阻抗为 83欧姆 （Ω) ， 每个耦合结构 22的奇模阻抗为 60欧姆 （Ω ) ， 每个耦合结构 22的偶模阻抗为 180欧姆 （Ω) ， 每个耦合结构 22的电长度为 9 0度。

[0037] 本发明所述的具有宽带带外抑制的宽带带通滤 波器通过设计成两个双枝节匹配 幵路负载 20和两个耦合结构 22， 可以实现在特定工作频带内形成宽带带外抑制 特性， 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。 [0038] 参考图 4所示， 图 4是本发明具有宽带带外抑制的宽带带通滤波� �通过电磁仿真 软件仿真的 S参数结果示意图。

[0039] 从图 4可以看出， 所述具有宽带带外抑制的宽带带通滤波器 1在工作频带 1.88GH z到 4.12GHz之间， 有 74.67%的相对带宽。 同吋， 在工作频带以外且低于 1.64GHz 曰寸， IS11I都小于 -10dB， 在工作频带 4.36GHz到 7.64GHz之间， IS12I都小于 -lOdB ， 从图 4中可以看出， 所述宽带带通滤波器 1具有宽带带外抑制特性。 由此可知 ， 本发明的具有宽带带外抑制的宽带带通滤波器 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。

[0040] 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

[0041] 相较于现有技术， 本发明所述具有宽带带外抑制的宽带带通滤波 器通过设计成 两个双枝节匹配幵路负载和两个耦合结构， 可以实现在特定工作频带内形成宽 带带外抑制特性， 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。