[发明专利]可用于四个无线通信频段系统的小型化四通带平面滤波器

说明书

技术领域

本发明涉及可应用于射频前端电路的多频段带通滤波器，具体涉及应用于DCSWLANWiMAX5GWi-Fi系统的小型化四通带平面滤波器。

背景技术

随着信息产业的飞速发展，各种通信系统不断涌现，无线通信技术的飞速发展以及全球通信频段的日益紧张更是对微波滤波器提出了更加严格的要求。目前，5GWi-Fi引起了广泛的关注，5GWi-Fi的频带为5.15-5.85GHz，这就需要相对较宽的带宽来满足无线通信的需求，因此设计一款能既能够覆盖5GWi-Fi频段，同时也能够兼容DCS、WLAN、WiMAX频段的平面滤波器迫在眉睫。

目前很少有多频滤波器涉及覆盖5GWi-Fi频段，因为该频段需要相对较宽的带宽，同时也要兼顾好其它通带的性能，因此受到学者们的广泛关注。国内外学者已经开始重视这个方向并做了一些探索。在多频带的滤波电路方面，常规做法有两种：一是使用多个谐振器或者多种谐振器，已有很多研究成果，但是，多种或者多个谐振器组成的谐振电路使得电路的实际尺寸过大，不利于电路的小型化发展趋势，二是使用多个模式的谐振器，虽然在一定程度上节省了电路的尺寸，但是由于5GWi-Fi的带宽要求，能够覆盖整个5GWi-Fi频段的多模式谐振器还很少在相关研究及文献中发现。在文献《Q.-X.Chu,Z.C.ZhangandF.C.Chen，“Compactquad-bandfilterusingstub-loadedquarter-wavelengthresonatorsandstub-loadedhalf-wavelengthSIRs，”InternationalMicrowaveSymposium,pp.1-3,2014》中的5GWi-Fi频段为5.62-5.896GHz，不能满足5GWi-Fi频段的需求，而且，DCS（1.8GHz）频段和WLAN（2.45GHz）频段之间没有传输零点，使其通带的选择性很差。而文献《C.-M.ChengandC.F.Yang,“Developquad-band(1.57/2.45/3.5/5.2GHz)bandpassfiltersontheceramicsubstrate,”IEEEMicrow.WirelessCompon.Lett.vol.20,no.5,pp.268-270,May.2010》中实现了5GWi-Fi频段的覆盖，然而WLAN（2.45GHz）频段和Wi-MAX(3.5GHz)频段的带宽分别为760MHz和380MHz，远远超过了所需的带宽。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术存在的上述不足，提出了一种可用于四个无线通信频段系统的小型化四通带平面滤波器。本发明中，该滤波器的四个工作频段的中心频率分别为1.8GHz（DCS工作频段）、2.45GHz(WLAN工作频段)、3.5GHz(WiMAX工作频段)和5.15-5.85GHz(5GWi-Fi工作频段)；既能够满足无线通信系统对微波器件小型化的需求（19.8mm×15.8mm），同时各个工作频带的带宽能够很好的覆盖所需的频率段，而且各个频带的通带内插损小，通带间的选择性好，通带外的抑制高；该滤波器是由输入输出馈电线和两个谐振器组成，两个谐振器分别是短路枝节中心加载谐振器和一种新型的八模式谐振器，两个谐振器相互独立；八模式谐振器产生八个谐振模式形成三个通频带，短路枝节中心加载谐振器产生两个谐振模式形成一个通带；此外，馈电线采用勾型结构引入源负载耦合，产生传输零点，使得本发明不但具有很高的选择性，阻带抑制效果也很好；本发明可用于各类射频前端系统中，相比于目前的平面滤波器而言，更有利于器件的集成化和小型化。

为实现本发明目的，本发明采用的技术方案如下。