基于開關(guān)原理多通帶與超寬帶兩狀態(tài)可切換的uwb濾波器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及基于開關(guān)原理多通帶與超寬帶兩狀態(tài)可切換的UWB濾波器，該濾波器在開關(guān)閉合的狀態(tài)下實現(xiàn)超寬帶濾波器且?guī)挶萓WB標(biāo)準帶寬更寬，然而在開關(guān)斷開的狀態(tài)下實現(xiàn)多通帶可以根據(jù)要求選擇多個頻率段的信號，多通帶與超寬帶兩狀態(tài)可切換的UWB濾波器可以根據(jù)不同的需求隨時更改其功能所以該濾波器在無線通信技術(shù)和雷達系統(tǒng)方面具有重要的應(yīng)用價值。
【背景技術(shù)】
[0002]開關(guān)在電路中起到無可厚非的作用，主要是可以控制電路的閉合和斷開，也可以利用開關(guān)切換不同的工作電路，該多通帶與超寬帶兩狀態(tài)可切換的UWB濾波器就是利用這一特點進行設(shè)計的。通帶濾波器可以讓通帶內(nèi)的信號很好的通過，濾除通帶以外的信號實現(xiàn)通帶濾波器的選擇特性。但是隨著現(xiàn)代通信技術(shù)的不斷發(fā)展，有些應(yīng)用需要同時要求幾個不同頻段內(nèi)的信號同時出現(xiàn)，這就要求濾波器同時實現(xiàn)對多個頻段內(nèi)的信號進行選擇，所以多通帶濾波器就有很大的使用價值，然而該濾波器就可以實現(xiàn)這一特點當(dāng)開關(guān)處于斷開的狀態(tài)時。UWB或者寬帶微波濾波器是現(xiàn)代通信技術(shù)應(yīng)用非?；镜慕M成部分，例如UWB、雷達系統(tǒng)，這個特殊領(lǐng)域的快速發(fā)展促進了各種超寬帶濾波器的發(fā)展。2002年2月，美國聯(lián)邦通信委員會(FCC)批準3.1-10.6GHz頻段用于商用通信，因此UWB得到廣泛的應(yīng)用。然而，在FCC定義的商用范圍內(nèi)，UWB信號可能受到諸如WiMAX(3.3-3.6GHz)、WLAN(5.15-5.825GHz)、RFID(6.8GHz)等信號的干擾。如何解決同頻干擾成為UWB研宄重要內(nèi)容，因此多通帶濾波器可以根據(jù)具體實用閉合開關(guān)選擇出所需要頻段內(nèi)的信號。所以多通帶濾波器在現(xiàn)代通信技術(shù)領(lǐng)域和雷達系統(tǒng)方面的應(yīng)用具有很高的實用價值。超寬帶濾波器也是現(xiàn)代通信技術(shù)的重要組成部分，該濾波器在開關(guān)處于閉合狀態(tài)時就可以更好地選擇出3.1-10.6GHz頻段內(nèi)的信號，這點具有重要的意義。
[0003]近年來出現(xiàn)了很多關(guān)于濾波器的設(shè)計思路，如多模諧振器(MMR)、級聯(lián)結(jié)構(gòu)、交叉耦合等，但這些結(jié)構(gòu)雖然能實現(xiàn)濾波效果，但體積大或者選擇性能差，也只能一個設(shè)計思路實現(xiàn)一種功能。所以設(shè)計具有多通帶與超寬帶兩狀態(tài)可切換的UWB濾波器能夠更好地選擇UffB內(nèi)信號且可以通過開關(guān)切換到多通帶狀態(tài)，多通帶與超寬帶兩狀態(tài)可切換的UWB濾波器具有重要的意義。
【實用新型內(nèi)容】
[0004]本實用新型的目的在于提供具有多通帶與超寬帶兩狀態(tài)可切換的UWB濾波器，該濾波器在開關(guān)斷開的狀態(tài)下可以選擇WLAN信號或RFID等需要的信號在UWB的范圍內(nèi)，同時在開關(guān)閉合的狀態(tài)下實現(xiàn)超寬態(tài)的選擇特性，這對工程實用具有重要的價值。
[0005]本實用新型所采用的技術(shù)方案:
[0006]基于開關(guān)原理多通帶與超寬帶兩狀態(tài)可切換的UWB濾波器，包括形成于介質(zhì)板上表面對稱的多模諧振貼片(101)、端口貼片(102)，其特征在于，所屬對稱的多模諧振貼片包括高阻抗貼片(1011)、低阻抗貼片(1012)、矩形槽(1013)、開關(guān)貼片(1014)。
[0007]所述基于開關(guān)原理多通帶與超寬帶兩狀態(tài)可切換的UWB濾波器，其特征在于，微帶傳輸線(103)，微帶傳輸線與高阻抗貼片(1011)上下距離相等且寬度相等。
[0008]所述基于開關(guān)原理多通帶與超寬帶兩狀態(tài)可切換的UWB濾波器，其特征在于，端口微帶線(102)，端口微帶線關(guān)于傳輸微帶線上下對稱。
[0009]該實用新型濾波器相對于現(xiàn)有的濾波器具有以下的特性和優(yōu)點:
[0010]設(shè)計結(jié)構(gòu)簡單、結(jié)構(gòu)緊湊達到結(jié)構(gòu)微化、加工方便、可實現(xiàn)性高、成本低廉、開關(guān)閉合實現(xiàn)超寬帶、開關(guān)斷開實現(xiàn)多通帶，兩狀態(tài)隨時切換。
[0011]通過調(diào)整矩形槽(1013)的位置、長度、寬度，理論上可以調(diào)整多通帶的出現(xiàn)個數(shù)、出現(xiàn)的頻段。
[0012]調(diào)整微帶傳輸線(103)的長度，不影響超寬帶的實現(xiàn)。
[0013]可實現(xiàn)超寬帶、多通帶。
【附圖說明】
[0014]圖1是本實用新型實施實例I的基本結(jié)構(gòu)俯視圖；
[0015]圖2是本實用新型實施實例I的基本結(jié)構(gòu)側(cè)視圖；
[0016]圖3是本實用新型實施實例I的多模諧振貼片結(jié)構(gòu)圖；
[0017]圖4是本實用新型實施實例I的端口和微帶線連接結(jié)構(gòu)圖；
【具體實施方式】
[0018]本實用新型設(shè)計了基于開關(guān)原理多通帶與超寬帶兩狀態(tài)可切換的UWB濾波器，該濾波器在開關(guān)貼片(1014)存在時也就是相當(dāng)于開關(guān)閉合時實現(xiàn)比標(biāo)準超寬帶更寬的通帶，然而在開關(guān)貼片(1014)不存在時也就是相當(dāng)于開關(guān)斷開時實現(xiàn)多通帶，同時可以選擇出多個頻率段的信號。
[0019]下面結(jié)合附圖具體對實用新型做更詳細的描述:
[0020]本實用新型的一個實例如圖2所示，介質(zhì)基板(104)是介電常數(shù)為4.4的FR4_epoxy ο該介質(zhì)基板的厚度為1.59mm，介電損耗為0.02。介質(zhì)基板下的金屬接地板(105)采用銅材料。
[0021]如圖1所示，本實用新型的基于開關(guān)原理多通帶與超寬帶兩狀態(tài)可切換的UWB濾波器，介質(zhì)基板上的多模諧振貼片(101)、端口貼片(102)、微帶傳輸線(103)，采用銅材料，經(jīng)濟又環(huán)保。
[0022]如圖3所示，本實用新型的基于開關(guān)原理多通帶與超寬帶兩狀態(tài)可切換的UWB濾波器，其多模諧振貼片包括高阻抗貼片(1011)、低阻抗貼片(1012)、矩形槽(1013)、開關(guān)貼片(1014)，所述高阻抗貼片(1011)、低阻抗貼片(1012)、矩形槽(1013)、開關(guān)貼片(1014)在一個貼片結(jié)構(gòu)上，下面的貼片是完全對稱的，微帶線與高阻抗貼片(1011)的間隙固定且微帶線上下的間隙是相等的，開關(guān)貼片(1014)存在時多模諧振貼片實現(xiàn)超寬帶的出現(xiàn)，開關(guān)貼片(1014)不存在時實現(xiàn)多通帶的出現(xiàn)。
[0023]如圖3所示，本實用新型基于開關(guān)原理多通帶與超寬帶兩狀態(tài)可切換的UWB濾波器采用開關(guān)貼片的存在與否實現(xiàn)多通帶與超寬帶兩狀態(tài)的切換。
[0024]如圖4所示，本實用新型基于開關(guān)原理多通帶與超寬帶兩狀態(tài)可切換的UWB濾波器采用微帶線實現(xiàn)傳輸耦合，微帶傳輸線(103)與高阻抗貼片(1011)具有相同的寬度且上下距離相等。
[0025]該實用新型多通帶與超寬帶兩狀態(tài)可切換的UWB濾波器的設(shè)計參數(shù):
[0026]介質(zhì)基板的選擇:介電常數(shù)為4.4的FR4_epoxy。介質(zhì)基板的介電損耗為0.02，保證了損耗較??；介質(zhì)基板(104)的長、寬分別為9mm、33.8mm,該介質(zhì)基板的厚度為1.59mm滿足所需的強度。介質(zhì)基板上的多模諧振貼片和介質(zhì)基板下的金屬接地板均采用銅材料。
[0027]多模諧振貼片的設(shè)計:根據(jù)濾波器相關(guān)理論，設(shè)計滿足超寬帶通信的諧振單元。高阻抗貼片(1011)的長、寬分別為5mm、0.4mm，低阻抗貼片(1012)的長、寬分別為10mm、
2.2mm，微帶線與高阻抗貼片(1011)的間隙為0.1mm。
[0028]微帶線設(shè)計:微帶傳輸線(103)與高阻抗貼片(1011)具有相同的寬度，寬度為
0.4mmο
【主權(quán)項】
1.基于開關(guān)原理多通帶與超寬帶兩狀態(tài)可切換的UWB濾波器，包括形成于介質(zhì)板上表面對稱的多模諧振貼片(101)、端口貼片(102)，所屬對稱的多模諧振貼片包括最高阻抗貼片(1011)、低阻抗貼片(1012)、矩形槽(1013)、開關(guān)貼片(1014)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述基于開關(guān)原理多通帶與超寬帶兩狀態(tài)可切換的UWB濾波器，其特征在于，微帶傳輸線(103)，微帶傳輸線與高阻抗貼片(1011)上下距離相等且寬度相等。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述基于開關(guān)原理多通帶與超寬帶兩狀態(tài)可切換的UWB濾波器，其特征在于，端口微帶線(102)，端口微帶線關(guān)于傳輸微帶線上下對稱。
【專利摘要】本實用新型公開了基于開關(guān)原理多通帶與超寬帶兩狀態(tài)可切換的UWB濾波器。該濾波器由介質(zhì)板上表面對稱的多模諧振貼片(101)、端口貼片(102)、微帶傳輸線(103)、介質(zhì)基板(104)，介質(zhì)基板下的金屬接地板(105)組成。本實用新型利用多模諧振貼片實現(xiàn)超寬帶，開關(guān)貼片的存在與否實現(xiàn)多通帶與超寬帶兩狀態(tài)的切換。設(shè)計結(jié)構(gòu)簡單、結(jié)構(gòu)緊湊達到結(jié)構(gòu)微化、加工方便、可實現(xiàn)性高、成本低廉、超寬帶與多通帶兩狀態(tài)的隨時切換。本實用新型涉及的濾波器具有很好的狀態(tài)切換優(yōu)點，隨時可以根據(jù)需要選擇狀態(tài)，這對工程的實際應(yīng)用帶來了很大的方便性。
【IPC分類】H01P1-203
【公開號】CN204333178
【申請?zhí)枴緾N201420818484
【發(fā)明人】王燕燕, 趙永生, 張?zhí)m超
【申請人】哈爾濱黑石科技有限公司
【公開日】2015年5月13日
【申請日】2014年12月21日