基于开关原理多通带与超宽带两状态可切换的UWB滤波器制造技术

本发明专利技术公开了基于开关原理多通带与超宽带两状态可切换的UWB滤波器。该滤波器由介质板上表面对称的多模谐振贴片(101)、端口贴片(102)、微带传输线(103)、介质基板(104)，介质基板下的金属接地板(105)组成。本发明专利技术利用多模谐振贴片实现超宽带，开关贴片的存在与否实现多通带与超宽带两状态的切换。设计结构简单、结构紧凑达到结构微化、加工方便、可实现性高、成本低廉、超宽带与多通带两状态的随时切换。本发明专利技术涉及的滤波器具有很好的状态切换优点，随时可以根据需要选择状态，这对工程的实际应用带来了很大的方便性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术的涉及基于开关原理多通带与超宽带两状态可切换的UWB滤波器，该滤波器在开关闭合的状态下实现超宽带滤波器且带宽比UWB标准带宽更宽，然而在开关断开的状态下实现多通带可以根据要求选择多个频率段的信号，多通带与超宽带两状态可切换的UWB滤波器可以根据不同的需求随时更改其功能所以该滤波器在无线通信技术和雷达系统方面具有重要的应用价值。
技术介绍
开关在电路中起到无可厚非的作用，主要是可以控制电路的闭合和断开，也可以利用开关切换不同的工作电路，该多通带与超宽带两状态可切换的UWB滤波器就是利用这一特点进行设计的。通带滤波器可以让通带内的信号很好的通过，滤除通带以外的信号实现通带滤波器的选择特性。但是随着现代通信技术的不断发展，有些应用需要同时要求几个不同频段内的信号同时出现，这就要求滤波器同时实现对多个频段内的信号进行选择，所以多通带滤波器就有很大的使用价值，然而该滤波器就可以实现这一特点当开关处于断开的状态时。UWB或者宽带微波滤波器是现代通信技术应用非常基本的组成部分，例如UWB、雷达系统，这个特殊领域的快速发展促进了各种超宽带滤波器的发展。2002年2月，美国联邦通信委员会(FCC)批准3.1-10.6GHz频段用于商用通信，因此UWB得到广泛的应用。然而，在FCC定义的商用范围内，UWB信号可能受到诸如WiMAX(3.3-3.6GHz)、WLAN(5.15-5.825GHz)、RFID(6.8GHz)等信号的干扰。如何解决同频干扰成为UWB研究重要内容，因此多通带滤波器可以根据具体实用闭合开关选择出所需要频段内的信号。所以多通带滤波器在现代通信
和雷达系统方面的应用具有很高的实用价值。超宽带滤波器也是现代通信技术的重要组成部分，该滤波器在开关处于闭合状态时就可以更好地选择出3.1-10.6GHz频段内的信号，这点具有重要的意义。近年来出现了很多关于滤波器的设计思路，如多模谐振器(MMR)、级联结构、交叉耦合等，但这些结构虽然能实现滤波效果，但体积大或者选择性能差，也只能一个设计思路实现一种功能。所以设计具有多通带与超宽带两状态可切换的UWB滤波器能够更好地选择UWB内信号且可以通过开关切换到多通带状态，多通带与超宽带两状态可切换的UWB滤波器具有重要的意义。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供具有多通带与超宽带两状态可切换的UWB滤波器，该滤波器在开关断开的状态下可以选择WLAN信号或RFID等需要的信号在UWB的范围内，同时在开关闭合的状态下实现超宽态的选择特性，这对工程实用具有重要的价值。本专利技术所采用的技术方案：基于开关原理多通带与超宽带两状态可切换的UWB滤波器，包括形成于介质板上表面对称的多模谐振贴片(101)、端口贴片(102)，其特征在于，所属对称的多模谐振贴片包括高阻抗贴片(1011)、低阻抗贴片(1012)、矩形槽(1013)、开关贴片(1014)。所述基于开关原理多通带与超宽带两状态可切换的UWB滤波器，其特征在于，微带传输线(103)，微带传输线与高阻抗贴片(1011)上下距离相等且宽度相等。所述基于开关原理多通带与超宽带两状态可切换的UWB滤波器，其特征在于，端口微带线(102)，端口微带线关于传输微带线上下对称。该专利技术滤波器相对于现有的滤波器具有以下的特性和优点：设计结构简单、结构紧凑达到结构微化、加工方便、可实现性高、成本低廉、开关闭合实现超宽带、开关断开实现多通带，两状态随时切换。通过调整矩形槽(1013)的位置、长度、宽度，理论上可以调整多通带的出现个数、出现的频段。调整微带传输线(103)的长度，不影响超宽带的实现。可实现超宽带、多通带。附图说明图1是本专利技术实施实例1的基本结构俯视图；图2是本专利技术实施实例1的基本结构侧视图；图3是本专利技术实施实例1的多模谐振贴片结构图；图4是本专利技术实施实例1的端口和微带线连接结构图；具体实施方式本专利技术设计了基于开关原理多通带与超宽带两状态可切换的UWB滤波器，该滤波器在开关贴片(1014)存在时也就是相当于开关闭合时实现比标准超宽带更宽的通带，然而在开关贴片(1014)不存在时也就是相当于开关断开时实现多通带，同时可以选择出多个频率段的信号。下面结合附图具体对专利技术做更详细的描述：本专利技术的一个实例如图2所示，介质基板(104)是介电常数为4.4的FR4_epoxy。该介质基板的厚度为1.59mm，介电损耗为0.02。介质基板下的金属接地板(105)采用铜材料。如图1所示，本专利技术的基于开关原理多通带与超宽带两状态可切换的UWB滤波器，介质基板上的多模谐振贴片(101)、端口贴片(102)、微带传输线(103)，采用铜材料，经济又环保。如图3所示，本专利技术的基于开关原理多通带与超宽带两状态可切换的UWB滤波器，其多模谐振贴片包括高阻抗贴片(1011)、低阻抗贴片(1012)、矩形槽(1013)、开关贴片(1014)，所述高阻抗贴片(1011)、低阻抗贴片(1012)、矩形槽(1013)、开关贴片(1014)在一个贴片结构上，下面的贴片是完全对称的，微带线与高阻抗贴片(1011)的间隙固定且微带线上下的间隙是相等的，开关贴片(1014)存在时多模谐振贴片实现超宽带的出现，开关贴片(1014)不存在时实现多通带的出现。如图3所示，本专利技术基于开关原理多通带与超宽带两状态可切换的UWB滤波器采用开关贴片的存在与否实现多通带与超宽带两状态的切换。如图4所示，本专利技术基于开关原理多通带与超宽带两状态可切换的UWB滤波器采用微带线实现传输耦合，微带传输线(103)与高阻抗贴片(1011)具有相同的宽度且上下距离相等。该专利技术多通带与超宽带两状态可切换的UWB滤波器的设计参数：介质基板的选择：介电常数为4.4的FR4_epoxy。介质基板的介电损耗为0.02，保证了损耗较小；介质基板(104)的长、宽分别为9mm、33.8mm,该介质基板的厚度为1.59mm满足所需的强度。介质基板上的多模谐振贴片和介质基板下的金属接地板均采用铜材料。多模谐振贴片的设计：根据滤波器相关理论，设计满足超宽带通信的谐振单元。高阻抗贴片(1011)的长、宽分别为5mm、0.4mm，低阻抗贴片(1012)的长、宽分别为10mm、2.2mm，微带线与高阻抗贴片(1011)的间隙为0.1mm。微带线设计：微带传输线(103)与高阻抗贴片(1011)具有相同的宽度，宽度为0.4mm。本文档来自技高网...

【技术保护点】
基于开关原理多通带与超宽带两状态可切换的UWB滤波器，包括形成于介质板上表面对称的多模谐振贴片(101)、端口贴片(102)，所属对称的多模谐振贴片包括最高阻抗贴片(1011)、低阻抗贴片(1012)、矩形槽(1013)、开关贴片(1014)。

【技术特征摘要】
1.基于开关原理多通带与超宽带两状态可切换的UWB滤波器，包括形成于介质板上表面对
称的多模谐振贴片(101)、端口贴片(102)，所属对称的多模谐振贴片包括最高阻抗贴片
(1011)、低阻抗贴片(1012)、矩形槽(1013)、开关贴片(1014)。
2.根据权利要求1所述基于开关原理多...

【专利技术属性】
技术研发人员：王燕燕，赵永生，孙照清，
申请(专利权)人：哈尔滨黑石科技有限公司，
类型：发明
国别省市：黑龙江;23