本技术涉及滤波器,尤其涉及一种具有陷波特性的双通带滤波器拓扑结构及滤波器。
背景技术:
1、随着现代无线通信技术的快速发展,射频接收前端需要兼容不同的通信制式和提供更丰富的业务才能满足人们日益增长的数字化应用需求。在此背景下,具有成本低、重量轻、型面低、易于集成的微带双通带滤波器吸引了广大学者和工程师的关注,并做了深入的研究。然而,目前已报道的微带双通带滤波器,大都不具有带内陷波特征,无法对带内干扰进行有效的抑制,限制了其在现代无线通信系统中使用。
技术实现思路
1、本实用新型的主要目的在于提供一种具有陷波特性的双通带滤波器拓扑结构及滤波器,旨在解决现有的微带双通带滤波器不具有带内陷波特征,无法对带内干扰进行有效抑制的问题。
2、为实现上述目的,本实用新型提出一种具有陷波特性的双通带滤波器拓扑结构,包括依次连接的第一平行线和第二平行线,所述第一平行线另一端连接有输入端,所述第二平行线另一端连接有输出端;
3、所述第一平行线和所述输入端之间连接有相互平行的第一微带线和第二开路枝节,所述第一微带线另一端连接有第二微带线,所述第二微带线另一端连接有第一开路枝节;
4、所述第二平行线和所述输出端之间连接有相互平行的第三微带线和第四开路枝节,所述第三微带线另一端连接有第四微带线,所述第四微带线另一端连接有第三开路枝节;
5、所述第一平行线、第二平行线、第一微带线、第三微带线、第二开路枝节、第四开路枝节、第一开路枝节及第三开路枝节均沿第一方向排布,所述第二微带线及第四微带线均沿第二方向排布,且所述第一方向垂直于第二方向;
6、所述第一平行线和第二平行线之间连接有第五微带线,所述第五微带线另一端对称连接有第六微带线和第七微带线,所述第六微带线另一端连接有第五开路枝节,所述第七微带线另一端连接有第六开路枝节;
7、所述第五微带线、第五开路枝节及第六开路枝节均沿第二方向排布,所述第六微带线和第七微带线沿第一方向排布;
8、所述第一平行线和第二平行线、第一微带线和第三微带线、第二开路枝节和第四开路枝节、第二微带线和第四微带线、第一开路枝节和第三开路枝节、第六微带线和第七微带线、第五开路枝节和第六开路枝节均关于所述第五微带线对称。
9、可选地,所述第一平行线和第二平行线的奇模特征阻抗和偶模特征阻抗相等。
10、可选地,所述第一微带线的特征阻抗、第二微带线的特征阻抗、第三微带线的特征阻抗、第四微带线的特征阻抗、第一开路枝节的特征阻抗、第二开路枝节的特征阻抗、第三开路枝节的特征阻抗及第四开路枝节的特征阻抗相等。
11、可选地,所述第六微带线的特征阻抗、第七微带线的特征阻抗、第五开路枝节的特征阻抗及第六开路枝节的特征阻抗相等,且均为所述第五微带线的特征阻抗的两倍。
12、可选地,所述第一平行线的电长度和第二平行线的电长度相等,均为滤波器第一通带的下通带边对应的频率与第二通带的上通带边对应的频率之和处对应的八分之一波长。
13、可选地,所述第五微带线的电长度、第六微带线的电长度和第五开路枝节的电长度之和为滤波器第一通带的下通带边对应的频率与第二通带的上通带边对应的频率之和处对应的四分之一波长;
14、所述第五微带线的电长度、第七微带线的电长度和第六开路枝节的电长度之和为滤波器第一通带的下通带边对应的频率与第二通带的上通带边对应的频率之和处对应的四分之一波长。
15、可选地,所述一微带线的电长度、第二微带线的电长度和第一开路枝节的电长度之和为滤波器第一通带内陷波中心频率处对应的四分之一波长;第一微带线的电长度、第二微带线的电长度和第一开路枝节的电长度之和大于滤波器第一通带的下通带边对应的频率与第二通带的上通带边对应的频率之和处对应的八分之一波长;
16、所述第三微带线的电长度、第四微带线的电长度和第三开路枝节的电长度之和为滤波器第一通带内陷波中心频率处对应的四分之一波长;所述第三微带线的电长度、第四微带线的电长度和第三开路枝节的电长度之和大于滤波器第一通带的下通带边对应的频率与第二通带的上通带边对应的频率之和处对应的八分之一波长。
17、可选地,第二开路枝节的电长度和第四开路枝节的电长度相等,且均为两个通带中间阻带中心频率对应的四分之一波长;
18、第二开路枝节的电长度和第四开路枝节的电长度均小于滤波器第一通带的下通带边对应的频率与第二通带的上通带边对应的频率之和处对应的八分之一波长。
19、为实现上述目的,本实用新型还提出一种滤波器,包括上述任一所述的拓扑结构设计的滤波器。
20、可选地,所述滤波器还包括一电路板,所述电路板的介电常数为3.38,介电损耗为0.0022,厚度为0.813mm,尺寸为20.6mm*7.6mm;
21、所述第一平行线和所述第二平行线中传输线的线宽设置为wp=0.15mm、线间距设置为sp=0.1mm、线长设置为lp=7.6mm;
22、所述第一微带线、第三微带线、第二开路枝节及第四开路枝节的线长均设置为l1=6.5mm,所述第二微带线及第四微带线的线长均设置为l2=0.95mm,所述第一开路枝节及第三开路枝节的线长均设置为l3=1.55mm;
23、所述第一微带线、第三微带线、第二开路枝节、第四开路枝节、第二微带线、第四微带线、第一开路枝节及第三开路枝节的线宽均设置为w1=0.15mm;
24、所述第一微带线与所述第一平行线之间的间距、所述第二开路枝节与所述第一平行线之间的间距、所述第三微带线与所述第二平行线之间的间距、所述第四开路枝节与所述第二平行线之间的间距均设置为s1=0.4mm;
25、所述第五微带线的线长设置为l4=5.6mm,线宽设置为w2=1.8mm;
26、所述第六微带线和第七微带线的线长均设置为l5=7.7mm,线宽均设置为w3=0.9mm;
27、所述第五开路枝节和第六开路枝节的线长均设置为l6=4.0mm,线宽均设置为w4=0.9mm。
28、本实用新型的有益效果在于:改善了现有双通带滤波器的拓扑结构,拓扑结构包括连接的第一平行线和第二平行线,第一平行线连接有输入端,第二平行线连接有输出端;第一平行线和输入端之间连接有第一微带线和第二开路枝节,第一微带线连接有第二微带线,第二微带线连接有第一开路枝节;第二平行线和输出端之间连接有第三微带线和第四开路枝节,第三微带线连接有第四微带线,第四微带线连接有第三开路枝节;第一平行线和第二平行线之间连接有第五微带线,第五微带线对称连接有第六微带线和第七微带线,第六微带线连接有第五开路枝节,第七微带线连接有第六开路枝节;基于该拓扑结构的滤波器具有两个奇模传输极点、三个偶模传输极点和四个传输零点,且无论如何改变其各枝节特征阻抗的值,传输零极点的相对位置都不会改变,因此,基于此拓扑结构可以设计具有陷波特性的双通带滤波器,且滤波器第一通带内有三个传输极点以确保带内平坦,有一个传输零点以形成所需要的陷波;第二通带内有两个传输极点以确保带内平坦;阻带内有三个传输零点以确保高选择性和高隔离度,相对于其他双通带滤波器,其具有陷波特征且小型化的优势。
1.一种具有陷波特性的双通带滤波器拓扑结构,其特征在于,包括依次连接的第一平行线和第二平行线,所述第一平行线另一端连接有输入端,所述第二平行线另一端连接有输出端;
2.根据权利要求1所述的具有陷波特性的双通带滤波器拓扑结构,其特征在于,所述第一平行线和第二平行线的奇模特征阻抗和偶模特征阻抗相等。
3.根据权利要求2所述的具有陷波特性的双通带滤波器拓扑结构,其特征在于,所述第一微带线的特征阻抗、第二微带线的特征阻抗、第三微带线的特征阻抗、第四微带线的特征阻抗、第一开路枝节的特征阻抗、第二开路枝节的特征阻抗、第三开路枝节的特征阻抗及第四开路枝节的特征阻抗相等。
4.根据权利要求3所述的具有陷波特性的双通带滤波器拓扑结构,其特征在于,所述第六微带线的特征阻抗、第七微带线的特征阻抗、第五开路枝节的特征阻抗及第六开路枝节的特征阻抗相等,且均为所述第五微带线的特征阻抗的两倍。
5.根据权利要求1所述的具有陷波特性的双通带滤波器拓扑结构,其特征在于,所述第一平行线的电长度和第二平行线的电长度相等,均为滤波器第一通带的下通带边对应的频率与第二通带的上通带边对应的频率之和处对应的八分之一波长。
6.根据权利要求5所述的具有陷波特性的双通带滤波器拓扑结构,其特征在于,所述第五微带线的电长度、第六微带线的电长度和第五开路枝节的电长度之和为滤波器第一通带的下通带边对应的频率与第二通带的上通带边对应的频率之和处对应的四分之一波长;
7.根据权利要求6所述的具有陷波特性的双通带滤波器拓扑结构,其特征在于,所述一微带线的电长度、第二微带线的电长度和第一开路枝节的电长度之和为第一通带内陷波中心频率处对应的四分之一波长;第一微带线的电长度、第二微带线的电长度和第一开路枝节的电长度之和大于滤波器第一通带的下通带边对应的频率与第二通带的上通带边对应的频率之和处对应的八分之一波长;
8.根据权利要求7所述的具有陷波特性的双通带滤波器拓扑结构,其特征在于,第二开路枝节的电长度和第四开路枝节的电长度相等,且均为两个通带中间阻带中心频率对应的四分之一波长;
9.一种滤波器,其特征在于,包括权利要求1~8任一所述的拓扑结构设计的滤波器。
10.根据权利要求9所述的滤波器,其特征在于,所述滤波器还包括一电路板,所述电路板的介电常数为3.38,介电损耗为0.0022,厚度为0.813mm,尺寸为20.6mm*7.6mm;