本实用新型专利技术涉及一种具有陷波点的超宽带带通滤波器，该超宽带带通滤波器包括介质基板(1)、形成于介质基板上表面的刻蚀电路层(3)和形成于介质基板下表面的接地金属层(2)，所述刻蚀电路层(3)包括一个阶梯阻抗线(6)和一个谐振环(7)，该谐振环位于刻蚀电路层(3)中上部，阶梯阻抗线(6)位于谐振环(7)的正下方且与谐振环(7)连接。本实用新型专利技术利用多模谐振器来实现宽带特性，结构简单，过渡带陡峭，带有一个陷波点，用于抑制WLAN信号干扰的。本实用新型专利技术可用于UWB系统中。
【技术实现步骤摘要】
本技术涉及一种带通滤波器，特别是涉及一种具有陷波点的超宽带带通滤波器，可用于超宽带系统中滤波。
技术介绍
在通信系统、雷达、成像等众多领域中，超宽带技术占有很重要的位置。2002年美国联邦通信委员会(Federal Communication Commission-FCC)容许3.1-10.6GHz的商业应用，超宽带技术开始受到广泛关注。超宽带滤波器也成为研究的热点。然而FCC定义的商用范围内，UWB信号受到WiAX(3.5GHz)、WLAN(5.2GHZ、5.8GHZ)、RFID(6.8GHz)等信号的干扰。因此具有陷波特性的滤波器具有很高的研究价值。 超宽带滤波器的主要设计方法有：高低通滤波器组合法，多模谐振法，短路分支线法。由于高低通组合法和短路分支线法设计的滤波器尺寸较大，不利于应用，Lei Zhu等人2005年在文献(Ultra-wideband(UWB)Bandpass Filters Using Multiple-mode Resonator)中首次应用多模谐振的方法实现超宽带滤波器的设计。但该滤波器过渡带较宽，边缘抑制不陡峭。2007年，Hussein Shaman，Jia-Sheng Hong在文献(Ultra-Wideband(UWB)Bandpass Filter With Embedded Band Notch Structures)中实现了带陷波的UWB滤波器。该结构的边缘陡峭度也不够高。此后多种多模谐振器结构及多种陷波结构相继被提出。如何实现边缘陡峭、带陷波的超宽带滤波器是目前面临的难点。 <br>
技术实现思路
本技术主要目的在于克服传统宽带滤波器过渡带较宽，边缘不够陡峭，通带范围内干扰信号无法滤除等技术问题，提出了一种结构简单、边缘陡峭、具有一个陷波点的超宽带带通滤波器。 为解决该技术问题，本技术提出的技术方案如下： 一种具有陷波点的超宽带带通滤波器，该超宽带带通滤波器包括介质基板1、形成于介质基板上表面的刻蚀电路层3和形成于介质基板下表面的接地金属层2，所述刻蚀电路层3包括一个阶梯阻抗线6和一个谐振环7，该谐振环位于刻蚀电路层3中上部，阶梯阻抗线6位于谐振环7的正下方且与谐振环7连接。 上述方案中，所述刻蚀电路层3还包括两个50欧姆匹配线4和四段耦合微带线5，两个50欧姆匹配线4对称分布于阶梯阻抗线6与谐振环7结合处的左右两侧，且每个50欧姆匹配线4在靠近阶梯阻抗线6与谐振环7结合处的一侧均连接有两段耦合微带线5。 上述方案中，所述谐振环7呈方形，所述谐振环7为长方形谐振环或正方形谐振环。 上述方案中，所述阶梯阻抗线6为开路线，由一段高阻抗线加载到低阻抗线上构成。 本技术提供的超宽带带通滤波器与传统的宽带带通滤波器相比，边缘陡峭度有了进一步的改善，并带有一个陷波点，可滤除通带内的干扰信号。该滤波器为单面结构，易于与其他微波电路集成，结构简单，易于加工。 附图说明图1是本技术提供的具有陷波点的超宽带带通滤波器的结构示意图。 图2是依照本技术实施例的具有陷波点的超宽带带通滤波器的示意图。 图3是依照本技术实施例的具有陷波点的超宽带带通滤波器的仿真及实测结果。 图中：1.介质基板，2.介质基板上表面的刻蚀电路层，3.介质基板下表面的接地金属层，4.50欧姆匹配线，5.耦合微带线，6.阶梯阻抗线，7.谐振环。 具体实施方式为使本技术的设计方法、技术方案更加清楚明了，以下结合具体实施例，并参照附图，对本技术作进一步的详细说明。 如图1所示，本技术提供的具有陷波点的超宽带带通滤波器，包括介质基板1、形成于介质基板上表面的刻蚀电路层3和形成于介质基板下表面的接地金属层2，其中刻蚀电路层3包括两个50欧姆匹配线4、四段耦合微带线5，一个阶梯阻抗线6和一个谐振环7，该谐振环7呈方形，位于刻蚀电路层3中上部，阶梯阻抗线6位于谐振环7的正下方且与谐振环7连接，阶梯阻抗线6为开路线，由一段高阻抗线加载到低阻抗线上构成。两个50欧姆匹配线4对称分布于阶梯阻抗线6与谐振环7结合处的左右两侧，且每个50欧姆匹配线4在靠近阶梯阻抗线6与谐振环7结合处的一侧均连接有两段耦合微带线5。 谐振环7的作用在于产生较宽的带宽，通过调整谐振环7的长宽及阻抗，可调整各个谐振模式的位置，使之均匀地分布在通带范围内，实现3.1-10.6的通带带宽。 通过调整阶梯阻抗线6的长度及阻抗比，可以调节各个传输零点的位置，从而达到陷波的效果。本技术实施例中，通过调整阶梯阻抗线6的长度及阻抗比，可调节图3所示的三个传输零点fz1、fz2、fz3的位置。调节传输零点fz2，使之位于所需陷波点的位置。调节另两个传输零点fz1、fz3，使之分别位于上下阻带且靠近通带的位置，可实现陡峭的边缘。最后调节耦合微带线5的长宽及间隙，使通带范围内波纹减小，达到平坦。 应用本技术，首先确定滤波器的通带范围及陷波点，选择PCB板材，明确板材的相对介电常数及厚度。调节谐振环的长宽及阻抗，达到所需通带范围。调节阶梯阻抗线长宽，达到陷波效果及陡峭边缘。调整耦合线使滤波器通带内平坦。 本技术提供的滤波器可直接印制在高频PCB板上。实际滤波器的线宽、线长随通带带宽范围，陷波点的位置及PCB板材的不同而不同。 实施例 设计一个通带为3.1GHz-10.6GHz，陷波点为5.7GHz的滤波器。所用介质基板为Rogers RO4350，其相对介电常数为3.5，厚度为1.524mm。经理论计算及优化得到图2所示的最终尺寸(单位：mm)。 本实施例的尺寸大小为26.28mm×19.02mm(不包括50欧姆线)。图3是该实施例的仿真与实测数据。S21为插入损耗参数，S11为回波损耗参数。如图所示，本实例的3dB截止频率为3.05GHz-10.4GHz，陷波处5.6-5.8GHz的插入损耗最大达到10.3dB。上阻带边缘下降率为29.2dB/GHz，下阻带边缘下降率为79.26dB/GHz。该滤波器边缘陡峭。 以上所述的具体实施例，对本技术的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，应理解的是，以上所述仅为本技术的具体实施例而已，并不用于限制本技术，凡在本技术的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。 本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种具有陷波点的超宽带带通滤波器，该超宽带带通滤波器包括介质基板(1)、形成于介质基板上表面的刻蚀电路层(3)和形成于介质基板下表面的接地金属层(2)，所述刻蚀电路层(3)包括一个阶梯阻抗线(6)和一个谐振环(7)，该谐振环位于刻蚀电路层(3)中上部，阶梯阻抗线(6)位于谐振环(7)的正下方且与谐振环(7)连接。
【技术特征摘要】
1.一种具有陷波点的超宽带带通滤波器，该超宽带带通滤波器包括
介质基板(1)、形成于介质基板上表面的刻蚀电路层(3)和形成于介质
基板下表面的接地金属层(2)，所述刻蚀电路层(3)包括一个阶梯阻抗
线(6)和一个谐振环(7)，该谐振环位于刻蚀电路层(3)中上部，阶梯
阻抗线(6)位于谐振环(7)的正下方且与谐振环(7)连接。
2.根据权利要求1所述的超宽带带通滤波器，其特征在于，所述刻
蚀电路层(3)还包括两个50欧姆匹配线(4)和四段耦合微带线(5)，
两个50欧姆匹配线(4)对...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈仙红，张立军，彭亚涛，
申请(专利权)人：中国科学院微电子研究所，
类型：新型
国别省市：北京;11
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