一種濾波器調(diào)節(jié)方法、濾波器及電子設(shè)備的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及超寬帶無(wú)線技術(shù)，具體涉及一種濾波器調(diào)節(jié)方法、濾波器及電子設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著通信技術(shù)的迅速發(fā)展，人們對(duì)信息傳輸系統(tǒng)的要求越來(lái)越高。在此背景之下，超寬帶(UWB，Ultra Wideband)技術(shù)以其系統(tǒng)簡(jiǎn)單、成本低、功耗小、數(shù)據(jù)傳輸速度快、安全性高等優(yōu)點(diǎn)成為目前通信領(lǐng)域的一個(gè)研究熱點(diǎn)。然而，由于超寬帶通信占有頻帶太寬(3.1GHz到10.6GHz)，在這個(gè)頻段內(nèi)已經(jīng)存在一些常規(guī)的通信，例如:如用于衛(wèi)星通信的C波段和X波段，無(wú)線局域網(wǎng)(WLAN，Wireless Local Area Networks)和寬帶互通微波接入(WiMAX,Worldwide Interoperability for Microwave Access)。因此，如何解決同頻干擾成為UWB研究重要內(nèi)容，而帶有陷波的超寬帶濾波器成為了設(shè)計(jì)關(guān)鍵。
[0003]UWB濾波器陷波化的傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方法是多個(gè)濾波器級(jí)聯(lián)，但是，這種設(shè)計(jì)方法增加了系統(tǒng)體積和設(shè)計(jì)成本，同時(shí)易造成部件間的失配，降低系統(tǒng)的效率。近年來(lái)出現(xiàn)了一些新的設(shè)計(jì)思路，如缺陷地結(jié)構(gòu)、過(guò)孔結(jié)構(gòu)或者多層低溫共燒陶瓷(LTCC，Low Temperature Co-fired Ceramic)結(jié)構(gòu)，這些新的設(shè)計(jì)方法雖有一定技術(shù)進(jìn)步，但是，在系統(tǒng)大規(guī)模集成、擴(kuò)大陷波變換范圍，陷波寬度增大等關(guān)鍵技術(shù)要素方面都有所欠缺。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]有鑒于此，本發(fā)明的主要目的在于提供一種濾波器調(diào)節(jié)方法、濾波器及電子設(shè)備，能增大陷波寬度，擴(kuò)大陷波變換范圍，使實(shí)用范圍更廣泛。
[0005]為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的:
[0006]本發(fā)明公開(kāi)了一種濾波器，所述濾波器包括:金屬微帶貼片、介質(zhì)板、金屬接地板、共面波導(dǎo)結(jié)構(gòu)；其中，所述金屬微帶貼片采用微帶線結(jié)構(gòu)，所述金屬接地板采用缺陷地結(jié)構(gòu)；
[0007]所述金屬接地板上設(shè)置有共面波導(dǎo)結(jié)構(gòu);所述金屬微帶貼片和所述金屬接地板分別位于所述介質(zhì)板的上表面和下表面；
[0008]所述金屬微帶貼片通過(guò)垂直過(guò)渡方式與所述金屬接地板進(jìn)行耦合。
[0009]上述方案中，優(yōu)選地，所述金屬微帶貼片通過(guò)垂直過(guò)渡方式與所述金屬接地板進(jìn)行耦合，為:
[0010]所述金屬微帶貼片通過(guò)介質(zhì)板與所述金屬接地板接觸，且所述金屬微帶貼片在空間上與金屬接地板正交垂直。
[0011 ]上述方案中，優(yōu)選地，所述金屬微帶貼片包括第一微帶線與第二微帶線，所述第一微帶線與所述第二微帶線是左右對(duì)稱結(jié)構(gòu)，且所述第一微帶線與所述第二微帶線均依托于所述介質(zhì)板與金屬接地板進(jìn)行耦合。
[0012]上述方案中，優(yōu)選地，所述共面波導(dǎo)結(jié)構(gòu)上嵌入有第一開(kāi)口諧振環(huán)和第二開(kāi)口諧振環(huán)，所述第一開(kāi)口諧振環(huán)和所述第二開(kāi)口諧振環(huán)的開(kāi)口方向的朝向相同，且所述第一開(kāi)口諧振環(huán)和所述第二開(kāi)口諧振環(huán)相對(duì)于所述共面波導(dǎo)結(jié)構(gòu)的中心軸對(duì)稱放置。
[0013]上述方案中，優(yōu)選地，所述濾波器還包括:
[0014]第一調(diào)節(jié)器，用于通過(guò)改變所述共面波導(dǎo)結(jié)構(gòu)和所述金屬微帶貼片的尺寸調(diào)整所述濾波器的通帶的大小和中心頻點(diǎn)的位置。
[0015]上述方案中，優(yōu)選地，所述濾波器還包括:
[0016]第二調(diào)節(jié)器，用于通過(guò)改變所述介質(zhì)板的介電常數(shù)的大小調(diào)整所述濾波器的通帶的大小和中心頻點(diǎn)的位置。
[0017]上述方案中，優(yōu)選地，所述濾波器還包括:
[0018]處理器，用于通過(guò)所述第一開(kāi)口諧振環(huán)和所述第二開(kāi)口諧振環(huán)的相對(duì)位置的耦合與頻移關(guān)系，形成兩個(gè)交叉的諧振頻點(diǎn)，以實(shí)現(xiàn)寬陷波。
[0019]上述方案中，優(yōu)選地，所述濾波器還包括:
[0020]第三調(diào)節(jié)器，用于在所述濾波器通帶的中心頻點(diǎn)固定時(shí)，通過(guò)調(diào)節(jié)所述第一開(kāi)口諧振環(huán)和所述第二開(kāi)口諧振環(huán)的長(zhǎng)來(lái)實(shí)現(xiàn)陷波中心頻率的調(diào)節(jié)，以擴(kuò)大陷波頻率變化范圍。
[0021 ]上述方案中，優(yōu)選地，所述共面波導(dǎo)結(jié)構(gòu)為階躍阻抗諧振器。
[0022]上述方案中，優(yōu)選地，所述介質(zhì)板的相對(duì)介電常數(shù)為1-100，厚度為0.05-5mm。
[0023 ]本發(fā)明還公開(kāi)了一種濾波器調(diào)節(jié)方法，所述方法包括:
[0024]通過(guò)第一開(kāi)口諧振環(huán)和第二開(kāi)口諧振環(huán)的相對(duì)位置的耦合與頻移關(guān)系，形成兩個(gè)交叉的諧振頻點(diǎn)，以實(shí)現(xiàn)寬陷波；
[0025]其中，所述濾波器包括:金屬微帶貼片、介質(zhì)板、金屬接地板、共面波導(dǎo)結(jié)構(gòu);其中，所述金屬微帶貼片采用微帶線結(jié)構(gòu)，所述金屬接地板采用缺陷地結(jié)構(gòu);所述金屬微帶貼片通過(guò)垂直過(guò)渡方式與所述金屬接地板進(jìn)行耦合;所述共面波導(dǎo)結(jié)構(gòu)上嵌入有第一開(kāi)口諧振環(huán)和第二開(kāi)口諧振環(huán)，所述第一開(kāi)口諧振環(huán)和所述第二開(kāi)口諧振環(huán)的開(kāi)口方向的朝向相同，且所述第一開(kāi)口諧振環(huán)和所述第二開(kāi)口諧振環(huán)相對(duì)于所述共面波導(dǎo)結(jié)構(gòu)的中心軸對(duì)稱放置。
[0026]上述方案中，優(yōu)選地，所述方法還包括:
[0027]在所述濾波器通帶的中心頻點(diǎn)固定時(shí)，通過(guò)調(diào)節(jié)第一開(kāi)口諧振環(huán)和第二開(kāi)口諧振環(huán)的長(zhǎng)來(lái)實(shí)現(xiàn)陷波中心頻率的調(diào)節(jié)，以擴(kuò)大陷波頻率變化范圍。
[0028]上述方案中，優(yōu)選地，所述方法還包括:
[0029]通過(guò)改變共面波導(dǎo)結(jié)構(gòu)和金屬微帶貼片的尺寸調(diào)整所述濾波器的通帶的大小和中心頻點(diǎn)的位置。
[0030]上述方案中，優(yōu)選地，所述方法還包括:
[0031]通過(guò)改變介質(zhì)板的介電常數(shù)的大小調(diào)整所述濾波器的通帶的大小和中心頻點(diǎn)的位置。
[0032]本發(fā)明還公開(kāi)了一種電子設(shè)備，所述電子設(shè)備包括上文所述的濾波器。
[0033]采用本發(fā)明的技術(shù)方案，解決了現(xiàn)有技術(shù)中在系統(tǒng)大規(guī)模集成、擴(kuò)大陷波變換范圍，陷波寬度增大等關(guān)鍵技術(shù)要素方面都有所欠缺的問(wèn)題，給出了一種結(jié)構(gòu)緊湊、性能優(yōu)異，且具有較寬陷波、陷波中心頻率變化范圍大、實(shí)用范圍廣泛的寬陷波超寬帶濾波器。
【附圖說(shuō)明】
[0034]圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種濾波器的組成結(jié)構(gòu)示意圖；
[0035]圖2為本發(fā)明實(shí)施例提供的金屬微帶貼片與介質(zhì)板的平面示意圖；
[0036]圖3為本發(fā)明實(shí)施例提供的金屬微帶貼片與介質(zhì)板的立體示意圖；
[0037]圖4為本發(fā)明實(shí)施例提供的金屬接地板與介質(zhì)板的平面示意圖；
[0038]圖5為本發(fā)明實(shí)施例提供的金屬接地板的立體示意圖；
[0039]圖6為本發(fā)明實(shí)施例提供的濾波器的整體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0040]圖7為本發(fā)明實(shí)施例提供的另一種濾波器的組成結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0041]為了能夠更加詳盡地了解本發(fā)明的特點(diǎn)與技術(shù)內(nèi)容，下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)現(xiàn)進(jìn)行詳細(xì)闡述，所附附圖僅供參考說(shuō)明之用，并非用來(lái)限定本發(fā)明。
[0042]實(shí)施例一
[0043]本發(fā)明提供了一種濾波器，圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種濾波器的組成結(jié)構(gòu)示意圖，如圖1所示，所述濾波器包括:
[0044]所述濾波器包括:金屬微帶貼片10、介質(zhì)板20、金屬接地板30、共面波導(dǎo)結(jié)構(gòu)40;其中，所述金屬微帶貼片10采用微帶線結(jié)構(gòu)，所述金屬接地板30采用缺陷地結(jié)構(gòu)；
[0045]所述金屬接地板30上設(shè)置有共面波導(dǎo)結(jié)構(gòu)40;所述金屬微帶貼片10和所述金屬接地板30分別位于所述介質(zhì)板20的上表面和下表面；
[0046]所述金屬微帶貼片10通過(guò)垂直過(guò)渡方式與所述金屬接地板30進(jìn)行耦合。
[0047]上述方案中，優(yōu)選地，所述金屬微帶貼片10通過(guò)垂直過(guò)渡方式與所述金屬接地板30進(jìn)行耦合，為:
[0048]所述金屬微帶貼片10通過(guò)介質(zhì)板20與所述金屬接地板30接觸，且所述金屬微帶貼片1在空間上與金屬接地板30正交垂直；
[0049]所述金屬微帶貼片10依托于所述介質(zhì)板20與金屬接地板30進(jìn)行親合。
[0050]具體地，所述金屬微帶貼片10在空間上與金屬接地板30正交垂直，是指:所述金屬微帶貼片10本身是一立體結(jié)構(gòu)，在空間坐標(biāo)系中，其在Z軸方向上垂直于金屬接地板30所在平面。
[0051]上述方案中，優(yōu)選地，所述金屬微帶貼片10包括第一微帶線101與第二微帶線102，所述第一微帶線101與第二微帶線102是左右對(duì)稱結(jié)構(gòu)，且所述第一微帶線101與第二微帶線102均依托于所述介質(zhì)板20與金屬接地板30進(jìn)行耦合。
[0052]圖2為本發(fā)明實(shí)施例提供的金屬微帶貼片與介質(zhì)板的平面示意圖，如圖2所示，所述第一微帶線101與第二微帶線102是左右對(duì)稱結(jié)構(gòu)，且所述第一微帶線101與第二微帶線102均由兩部分組成:一部分較粗(為方便描述，將該部分稱為較粗端)，較粗端的長(zhǎng)為L(zhǎng)2、寬為d2;另一部分較細(xì)(為方便描述，將該部分稱為較細(xì)端)，較細(xì)端的長(zhǎng)為L(zhǎng)1、寬為dl。
[0053]優(yōu)選地，較細(xì)端的寬邊dl與介質(zhì)板20上表面的寬邊對(duì)齊;所述第一微帶線101的中軸線垂直于介質(zhì)板20上表面的寬邊，所述第二微帶線102的中軸線垂直于介質(zhì)板20上表面的寬邊。
[0054]圖3為本發(fā)明實(shí)施例提供的金屬微帶貼片與介質(zhì)板的立體示意圖，如圖3所示，金屬微帶貼片10位于層介質(zhì)板20上方。
[0055]上述方案中，優(yōu)選地，所述共面波導(dǎo)結(jié)構(gòu)40上嵌入有第一開(kāi)口諧振環(huán)41和第二開(kāi)口諧振環(huán)42，所述第一開(kāi)口諧振環(huán)41和所述第二開(kāi)口諧振環(huán)42的開(kāi)口方向的朝向相同，且所述第一開(kāi)口諧振環(huán)41和所述第二開(kāi)口諧振環(huán)42相對(duì)于所述共面波導(dǎo)結(jié)構(gòu)40的中心軸對(duì)稱放置。
[0056]圖4為本發(fā)明實(shí)施例提供的金屬接地板與介質(zhì)板的平面示意圖，如圖4所示，介質(zhì)板20的長(zhǎng)為L(zhǎng)3、寬為d3;金屬接地板30上設(shè)置有共面波導(dǎo)結(jié)構(gòu)40，所述共面波導(dǎo)結(jié)構(gòu)40由三部分組成，中間部分較粗，兩端部分較細(xì)，形狀像呈搟面杖；中間部分的長(zhǎng)為L(zhǎng)4、寬為d4;兩端部分的長(zhǎng)均為L(zhǎng)5、寬均為d5;所述第一開(kāi)口諧振環(huán)41和所述第二開(kāi)口諧振環(huán)42的長(zhǎng)均為L(zhǎng)6、寬均為d6、厚度均為d8，所述第一開(kāi)口諧振環(huán)41和所述第二開(kāi)口諧振環(huán)42的開(kāi)口的大小均為d7，且兩個(gè)開(kāi)口之間的間距為L(zhǎng)7。
[0057]圖5為本發(fā)明實(shí)施例提供的金屬接地板的立體示意圖，如圖5所示，金屬接地板30的中間是鏤空的，在鏤空部分設(shè)置有共面波導(dǎo)結(jié)構(gòu)40。
[0058]圖6為本發(fā)明實(shí)施例提供的濾波器的整體結(jié)構(gòu)示意圖，所述濾波器主要分為3層，第一層是金屬微帶貼片10，第二層是介質(zhì)板20，第三層是金屬接地板30;金屬微帶貼片10位于介質(zhì)板20上方，金屬接地板30位于介質(zhì)板20的下方。
[0059]本實(shí)施例所述濾波器，由于對(duì)濾波器中的各層布局合理，使得濾波器內(nèi)部器件結(jié)構(gòu)緊湊，為提供性能優(yōu)異，且具有較寬陷波、陷波中心頻率變化范圍大、實(shí)用范圍廣泛的寬陷波超寬