一種射頻帶通濾波器制造技術(shù)

本實(shí)用新型專利技術(shù)公開一種射頻帶通濾波器，包括通過耦合方式級聯(lián)的兩諧振腔，兩諧振腔之間形成一窄帶耦合縫隙，每一所述諧振腔包括：饋線、一端與所述饋線連接的短蛇形線、一端與所述饋線連接的長蛇形線、以及分別與短蛇形線的另一端、長蛇形線的另一端連接的耦合交指線，所述兩諧振腔通過長、短蛇形線和耦合交指線分別諧振出自身的簡并模式，之后通過兩諧振腔之間的耦合縫隙將兩簡并模式合并，以產(chǎn)生新的諧振。本實(shí)用新型專利技術(shù)提供的射頻帶通濾波器，一方面，可以在通帶同時覆蓋北斗/GPS/GLONASS，并且實(shí)現(xiàn)在GSM頻帶的20dB以上的抑制；另一方面，這種濾波器可以在普通的更加低成本的PCB電路板和陶瓷材料上實(shí)現(xiàn)。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

本技術(shù)涉及帶通濾波器(band pass filter)，尤其涉及一種應(yīng)用于導(dǎo)航領(lǐng)域且可以同時覆蓋北斗/GPS/GL0NASS的射頻帶通濾波器。
技術(shù)介紹
隨著2012年12月27號北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)正式提供商用，成功的標(biāo)志著我國打破了俄國和美國在此領(lǐng)域的壟斷地位。現(xiàn)有北斗衛(wèi)星導(dǎo)航的應(yīng)用技術(shù)已經(jīng)相當(dāng)成熟。但是如何在實(shí)現(xiàn)北斗導(dǎo)航的功能時，兼容現(xiàn)有成熟的GPS (Global Posit1ning System，全球定位系統(tǒng))和GLONASS (GLOBALNAVIGAT1N SATELLITE SYSTEM，全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng))的接收模塊，而不增加成本，是現(xiàn)在北斗能否實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化最大的挑戰(zhàn)。到現(xiàn)在為止，要實(shí)現(xiàn)同時兼容北斗/GPS/GL0NASS的低成本的解決方案，其中之一需要解決的挑戰(zhàn)就是實(shí)現(xiàn)能夠同時兼容北斗/GPS/GL0NASS的射頻濾波器。現(xiàn)有的市場上的SAW濾波器(surface acoustic wave，聲表面波濾波器)和FBAR射頻濾波器(Film BulkAcoustic ResONator，薄膜腔聲諧振濾波)都無法滿足這一要求。因此，現(xiàn)有技術(shù)存在缺陷，需要改進(jìn)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本技術(shù)的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種應(yīng)用于導(dǎo)航領(lǐng)域且可以同時覆蓋北斗/GPS/GL0NASS的射頻帶通濾波器。本技術(shù)的技術(shù)方案如下:本技術(shù)提供一種射頻帶通濾波器，包括通過耦合方式級聯(lián)的兩諧振腔，兩諧振腔之間形成一窄帶耦合縫隙，每一所述諧振腔包括:饋線、一端與所述饋線連接的短蛇形線、一端與所述饋線連接的長蛇形線、以及分別與短蛇形線的另一端、長蛇形線的另一端連接的耦合交指線，所述兩諧振腔通過長、短蛇形線和耦合交指線分別諧振出自身的簡并模式，之后通過兩諧振腔之間的耦合縫隙將兩簡并模式合并，以產(chǎn)生新的諧振。每一所述諧振腔中，所述耦合交指線位于所述長蛇形線與短蛇形線之間。所述耦合交指線包括相互耦合的第一交指線與第二交指線，所述第一交指線與短蛇形線連接，所述第二交指線與長蛇形線連接。所述饋線與所述諧振腔的外邊垂直連接，所述兩饋線以濾波器的中心為對稱點(diǎn)成中心旋轉(zhuǎn)對稱。所述一諧振腔的饋線為輸入饋線，另一諧振腔的饋線為輸出饋線。所述兩諧振腔以濾波器的中心為對稱點(diǎn)成中心旋轉(zhuǎn)對稱。所述兩耦合交指線以濾波器的中心為對稱點(diǎn)成中心旋轉(zhuǎn)對稱。所述濾波器的頻率帶通覆蓋1.55GHz-l.605GHz，中心頻率為L 575HGz。所述濾波器形成于鋁基板或陶瓷介質(zhì)基片上。采用上述方案，本技術(shù)的射頻帶通濾波器具有以下特點(diǎn):1、該帶通濾波器由于其采用雙層耦合的概念，比傳統(tǒng)的雙模微帶帶通濾波器擁有更小的尺寸和面積，滿足了現(xiàn)代通信系統(tǒng)的小型化的要求；2、該濾波器由于采用了微帶線作為輸入輸出端，方便的與其他的電路結(jié)構(gòu)直接集成；3、該濾波器可以在普通的低成本的PCB板上實(shí)現(xiàn)，結(jié)構(gòu)簡單，適合標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)，也可以在陶瓷工藝上實(shí)現(xiàn)；4、該濾波器可以和低噪放、天線一起級聯(lián)在普通的電路板上一起成為有源天線模塊，可以在不增加任何成本的情況下實(shí)現(xiàn)濾波器的功能；5、該帶通濾波器由于采用了雙諧振結(jié)構(gòu)，可以實(shí)現(xiàn)寬通帶性能，通帶同時覆蓋北斗、GPS、GLONASS信號，同時實(shí)現(xiàn)對GSM頻帶的抑制。【附圖說明】圖1為本技術(shù)射頻帶通濾波器的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本技術(shù)射頻帶通濾波器實(shí)現(xiàn)于FR4基片上的測試結(jié)果。圖3為本技術(shù)射頻帶通濾波器與有源天線級聯(lián)實(shí)現(xiàn)共軛匹配的測試結(jié)果。【具體實(shí)施方式】以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例，對本技術(shù)進(jìn)行詳細(xì)說明。請參閱圖1，本技術(shù)提供一種射頻帶通濾波器，一方面，可以在通帶同時覆蓋北斗/GPS/GL0NASS，并且實(shí)現(xiàn)在GSM頻帶的20dB以上的抑制；另一方面，這種濾波器可以在普通的更加低成本的PCB電路板和陶瓷材料上實(shí)現(xiàn)。具體的，該射頻帶通濾波器包括通過耦合方式級聯(lián)的兩諧振腔2，兩諧振腔2之間形成一窄帶耦合縫隙4，每一所述諧振腔2包括:饋線22、一端與所述饋線22連接的短蛇形線24、一端與所述饋線22連接的長蛇形線26、以及分別與短蛇形線24的另一端、長蛇形線26的另一端連接的耦合交指線28。所述兩諧振腔2通過長、短蛇形線26、24和耦合交指線28分別諧振出自身的簡并模式，之后通過兩諧振腔2之間的耦合縫隙4將兩簡并模式合并，以產(chǎn)生新的諧振。物理學(xué)上講，相當(dāng)于通過二級耦合的方式實(shí)現(xiàn)了二級諧振濾波器。另外，每一所述諧振腔2都有兩端長短不同的慢波效應(yīng)的蛇形線和帶狀耦合交指線28組成，這樣一方面由于蛇形線的結(jié)構(gòu)，極大的提高了整體濾波器的有效的微帶線的總長度，使得更加有效地利用了微帶諧振器的面積；另一方面由于采用了帶狀耦合交指線28結(jié)構(gòu)，最大化地增加了每個諧振腔2自身的耦合量。本技術(shù)提供的射頻帶通濾波器采用新型的架構(gòu)，采用了雙層耦合的概念，解決了傳統(tǒng)微帶濾波器體積過大的問題，比傳統(tǒng)的雙模帶通濾波器擁有更小的尺寸，擁有更低的帶內(nèi)插損和更好的帶外抑制。另外，由于采用了蛇形線和帶狀耦合交指線28級聯(lián)諧振腔的結(jié)構(gòu)，使得每個諧振腔2的諧振頻率的特性可以自由的調(diào)節(jié)，從而更加容易地實(shí)現(xiàn)對此濾波器帶寬性能、諧振頻率和帶外抑制性能的調(diào)節(jié)，使得此濾波器在不同PCB板的環(huán)境下易集成性，可實(shí)現(xiàn)性大大的增加。所述濾波器可以置于低噪聲放大器之后，實(shí)現(xiàn)共軛匹配后，提供替代原有濾波器器件的低成本有源天線方案。進(jìn)一步地，每一所述諧振腔2中，所述耦合交指線28位于所述長蛇形線26與短蛇形線24之間。所述兩耦合交指線28以濾波器的中心為對稱點(diǎn)成中心旋轉(zhuǎn)對稱。所述耦合交指線28包括相互耦合的第一交指線31與第二交指線32，所述第一交指線31與短蛇形線24連接，所述第二交指線32與長蛇形線26連接。進(jìn)一步地，第一交指線31與第二交指線32的形狀和大小也可以自由調(diào)節(jié)，從而可以進(jìn)一步控制濾波器的諧振頻率和帶寬。優(yōu)選的，所述饋線22與所述諧振腔22的外邊33垂直連接，所述兩饋線222以濾波器的中心為對稱點(diǎn)成中心旋轉(zhuǎn)對稱。應(yīng)當(dāng)說明的是:所述兩饋線22的位置可以自由調(diào)節(jié)，這樣可以增加濾波器的易集成性。每一所述饋線22的阻值為50歐姆。具體的，所述一諧振腔2的饋線22為輸入饋線，另一諧振腔2的饋線22為輸出饋線。所述兩諧振腔2以濾波器的中心為對稱點(diǎn)成中心旋轉(zhuǎn)對稱。長蛇形線26和短蛇形線24的寬度以及彎曲的次數(shù)和形狀可以自由調(diào)節(jié)，這樣子可以進(jìn)一步縮小濾波器的整體面積。還可以通過調(diào)節(jié)耦合縫隙4的寬度和耦合壁的長度來控制濾波器的性能。在本實(shí)施例中，基于上述結(jié)構(gòu)，所述濾波器的頻率帶通覆蓋1.55GHz-l.605GHz，中心頻率為1.575HGz。所述濾波器形成于鋁基板或陶瓷介質(zhì)基片上，可以實(shí)現(xiàn)低成本的方案，也可以通過低溫共燒陶瓷(Low Temperature Co-fired Ceramic, LTCC)的工藝來實(shí)現(xiàn)，實(shí)現(xiàn)與聲表濾波器相當(dāng)?shù)母咝阅堋Ｔ诒緦?shí)施例中，所述濾波器形成于材質(zhì)為FR4(環(huán)氧玻璃纖維板，環(huán)氧板)的基片上，該基片的厚度為0.8mm，該濾波器在該基片上單獨(dú)測試的測試結(jié)果如圖2所示，具體的測量數(shù)據(jù)如圖2所示，波形①為dB (S (1，1))，波形②為dB (S (1，2))，其中ml處，freq=l.577GHz，dB(S( 1，2))=-2.653本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種射頻帶通濾波器，其特征在于，包括通過耦合方式級聯(lián)的兩諧振腔，兩諧振腔之間形成一窄帶耦合縫隙，每一所述諧振腔包括：饋線、一端與所述饋線連接的短蛇形線、一端與所述饋線連接的長蛇形線、以及分別與短蛇形線的另一端、長蛇形線的另一端連接的耦合交指線，所述兩諧振腔通過長、短蛇形線和耦合交指線分別諧振出自身的簡并模式，之后通過兩諧振腔之間的耦合縫隙將兩簡并模式合并，以產(chǎn)生新的諧振。

【技術(shù)特征摘要】

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：由克，
申請(專利權(quán))人：深圳市西博泰科電子有限公司，
類型：新型
國別省市：廣東;44