一种应用缺陷地平面波导技术的弯折型双带带通滤波器

摘要

一种应用缺陷地平面波导技术的弯折型双带带通滤波器，该滤波器由上表面微带部分和地面部分的缺陷接地平面波导结构所组成；上表面微带部分由微带输入输出端口(1)、(2)和一对T形耦合臂(3)、(4)组成，输入端口(1)由耦合臂(3)耦合到地面的缺陷地平面波导结构，输入端口(2)由耦合臂(4)耦合到地面的缺陷地平面波导结构；地面部分的缺陷地平面波导结构由一个大的方形缺陷地平面波导波导环进行弯折处理绕成三个方形的缺陷地平面波导环所组成，它们分别是最外层的缺陷地波导方形环(5)，向内弯折的中间的缺陷地波导方形环(6)，向内弯折的最里面的缺陷地波导方形环(7)。本发明适用在密集的集成电路中使用。

说明书

技术领域

本发明涉及一种应用缺陷地平面波导技术的弯折型双带带通滤波器，属滤波器技术领域。

背景技术

随着科学技术的不断进步，移动通信、卫星通信、雷达和无线遥感技术也不断的发展，系统对射频收发前端的微波、射频滤波器的设计提出了越来越高的要求。微带滤波器由于本身尺寸小、加工复杂度相对较低、质量轻及易于集成等优点，在微波集成电路(MIC)等电路中得到了广泛使用。

双频段微波滤波器，可以同时工作在无线通信两个不同频段。这种滤波器是用一个双频段单元来处理两个波段的信号。这种设计概念提供了容易实现的基础设施和高性能的产品。传统设计双频通信系统，每一个通信系统都有其独立的天线，滤波器，低噪声放大器等元器件，因此体积大，功耗大。采用具有单端口输入单端口输出的双频段天线，滤波器和低噪声放大器，可以大大降低双频系统体积，提高系统可靠性。因此通信设备中双频段滤波器已经成为微波频段的无线通信设备中的重要元件。

新型缺陷地平面波导结构是一种新型的波导结构，它不仅实现了充分利用了地面的空间传输电磁波以达到带通的作用，而且增大了电路的功率承载，易于集成，生产方便。

发明内容

本发明的目的是，为了提高带通滤波器的功能，本发明提出采用一种新型的缺陷地平面波导(DGW)结构，该结构充分利用了地面的空间传输电磁波以达到带通的作用，且增大了电路的功率承载。为了实现电路的小型化以及应用于GSM/WLAN系统中，本发明提出采用一种向内弯折的结构，既可以大大减小电路占用的面积，而且可以在基础频段外额外产生一个新的带通频段，以达到双频段带通的目的。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：输入输出微带馈线并通过一对T型耦合臂间隙耦合到地面，同时在地面上开了三个方形的缺陷地平面波导的槽，形成双频带带通滤波器。

本发明一种应用缺陷地平面波导技术的弯折型双带带通滤波器由上表面微带部分和地面部分的缺陷接地平面波导结构所组成。

上表面微带部分由微带输入输出端口(1)、(2)和一对T形耦合臂(3)、(4)组成，输入端口(1)由耦合臂(3)耦合到地面的缺陷地平面波导结构，输入端口(2)由耦合臂(4)耦合到地面的缺陷地平面波导结构，耦合臂(3)、(4)分别位于缺陷地波导方形环(7)两对边的正上方。

地面部分的缺陷地平面波导结构由一个大的方形缺陷地平面波导环进行弯折处理绕成三个方形的缺陷地平面波导环所组成，它们分别是最外层的缺陷地波导方形环(5)，向内弯折的中间的缺陷地波导方形环(6)，向内弯折的最里面的缺陷地波导方形环(7)。

使用这种新型的缺陷接地波导结构，可以通过地面实现波传输的功能。

本发明地面部分的缺陷地平面波导通过向内弯折的工艺来实现，使之产生三个缺陷地波导方形环(5)、(6)、(7)，这种结构可以使电路面积大大减少。

地面部分的缺陷地平面波导向内弯折形成的三个缺陷地波导方形环(5)、(6)、(7)，可以在基础通带的频率的基础上产生一个额外的通带频率，成为双频带带通滤波器。

本发明的新型波导结构可以大大增加滤波器的承载功率，可应用于GSM/WLAN系统中。

本发明与现有技术相比所具有的优点：本发明在不增加电路面积和加工复杂度的前提下，采用缺陷地平面波导结构可以有效地利用地面的空间，进行电磁波的传输，并增加其电路的功率承载能力；且通过地面上的缺陷部分的弯折处理，可以有效的实现结构的小型化和双通带带通。

本发明设计结构紧凑，易于集成，适用在密集的集成电路中使用。

附图说明

图1为双频带带通滤波器的整体空间结构图；

图2为上表面微带部分的结构图；

图3为地面部分的缺陷接地平面波导的结构图；

图中图号表示：(1)是微带输入端口；(2)是微带输出端口；(3)、(4)是一对T形耦合臂；(5)是最外层的缺陷地波导方形环；(6)是向内弯折的中间的缺陷地波导方形环；(7)是向内弯折的最里面的缺陷地波导方形环。

具体实施方式

本发明实施例一种应用缺陷地平面波导技术的弯折型双带带通滤波器如图1所示，本实施例是在介电常数为4.5，厚度为0.8mm的介质板上实施生产的。

本发明实施例中的上表面微带部分的结构如图2所示，上表面微带部分由微带输入输出端口(1)、(2)和一对T形耦合臂(3)、(4)组成，输入端口(1)由耦合臂(3)耦合到地面的缺陷地平面波导结构，输入端口(2)由耦合臂(4)耦合到地面的缺陷地平面波导结构，耦合臂(3)、(4)分别位于缺陷地波导方形环(7)两对边的正上方。

本发明实施例中的地面部分的缺陷地接地平面波导结构如图2所示，将一个大的方形缺陷地平面波导环进行弯折处理绕成三个方形的缺陷地平面波导环，它们分别是最外层的缺陷地波导方形环(5)，向内弯折的中间的缺陷地波导方形环(6)，向内弯折的最里面的缺陷地波导方形环(7)。缺陷地平面波导环(5)、(6)、(7)的总长度决定了1.8GHz的GSM系统的通带工作频段，缺陷地平面波导环(6)、(7)的长度决定了2.45GHz的WLAN系统的通带工作频段。图2中的缺陷地平面波导结构的弯折处理不仅仅大大减小了该滤波器的电路面积，而且在1.8GHz的基础频段外通过交叉耦合额外地获得了2.4GHz的工作频段，以达到了双频带带通的功能，应用于GSM/WLAN系统中。