一种滤波器以及通信设备

技术领域

本申请实施例涉及通信技术领域，特别是涉及一种滤波器以及通信设备。

背景技术

微带双通带滤波器作为射频系统中重要的电子器件，对通信系统的好坏有着不容小觑的影响。滤波器的作用是筛选所需要的信息，尽可能交付有用的信息，过滤掉噪声等无用信息。

在实施本申请实施例的过程中，发明人发现：目前，作为射频通信系统关键器件之一的微带双通带滤波器，其高选择性的研发具有极高的科研和商用价值，然而，具有高选择性的微带双通带滤波器存在带宽窄的缺陷，进而影响通信设备的传输速率。

发明内容

本申请实施例主要解决的技术问题是提供一种滤波器，采用端接开路枝节的设计，使得得到的滤波器具有通带宽以及低插入损耗特性。

为解决上述技术问题，本申请实施例采用的一个技术方案是：提供一种滤波器，包括输入端、第一开路枝节、第二开路枝节、第三开路枝节、第四开路枝节、第一平行线、第二平行线、第一微带线和输出端，所述输入端与所述第一开路枝节的一端、所述第一平行线的一端相连，所述第一平行线的另一端与所述第一微带线的一端和所述第二平行线的一端相连，所述第一微带线的另一端设置有所述第二开路枝节和所述第三开路枝节，所述第二平行线的另一端与所述第四开路枝节的一端和所述输出端相连；所述输入端、第一平行线、第二平行线和输出端依次级联在同一直线上。

可选地，所述第一平行线和所述第二平行线关于所述第一微带线轴对称设置，所述第一开路枝节和所述第四开路枝节关于所述第一微带线轴对称设置，所述第二开路枝节和所述第三开路枝节关于第一微带线轴对称设置。

可选地，所述第一开路枝节、所述第二开路枝节、所述第三开路枝节、所述第四开路枝节、所述第一平行线和所述第二平行线相互平行设置，且均垂直于所述第一微带线。

可选地，所述第二开路枝节、所述第三开路枝节、所述第一微带线、所述第一平行线和所述第二平行线呈“工”字结构设置。

可选地，所述第一平行线包括第一传输线和第二传输线，所述第二平行线包括第三传输线和第四传输线，所述第一传输线的一端与所述输入端连接，所述第三传输线的一端与所述输出端连接，并且所述第一微带线垂直连接于所述第二传输线，所述第一微带线垂直连接于所述第四传输线。

可选地，所述第一开路枝节的电长度、所述第二开路枝节的电长度、所述第三开路枝节的电长度、第四开路枝节的电长度、所述第一平行线的电长度、所述第二平行线的电长度和所述第一微带线的电长度均为所述滤波器两个通带之间的阻带中心频率对应的四分之一波长。

可选地，所述第一平行线的奇模特征阻抗与所述第二平行线的奇模特征阻抗相等，所述第一平行线的偶模特征阻抗和所述第二平行线的偶模特征阻抗相等。

可选地，所述第一开路枝节的特征阻抗和所述第四开路枝节的特征阻抗相等。

可选地，所述第二开路枝节的特征阻抗和所述第三开路枝节的特征阻抗相等。

为解决上述技术问题，本申请实施例采用的另一个技术方案是：提供一种通信设备，包括上述任一项滤波器。

本申请实施例提供了一种滤波器，包括输入端、第一开路枝节、第二开路枝节、第三开路枝节、第四开路枝节、第一平行线、第二平行线、第一微带线和输出端，所述输入端与所述第一开路枝节的一端、所述第一平行线的一端相连，所述第一平行线的另一端与所述第一微带线的一端和所述第二平行线的一端相连，所述第一微带线的另一端设置有所述第二开路枝节和所述第三开路枝节，所述第二平行线的另一端与所述第四开路枝节的一端和所述输出端相连；所述输入端、第一平行线、第二平行线和输出端依次级联在同一直线上。通过上述方式设计，使得滤波器具有通带宽以及插入损耗低的特性。

附图说明

为了更清楚地说明本申请具体实施例或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。

图1是本申请实施例滤波器的拓扑结构；

图2是本申请实施例滤波器的一线路布局版图；

图3是本申请实施例滤波器的拓扑结构的奇模形式示意图；

图4是本申请实施例滤波器的拓扑结构的偶模形式示意图；

图5是本申请实施例滤波器另一线路布局版图；

图6是本申请实施例滤波器的S参数仿真结果图。

具体实施方式中的附图标号如下：100、滤波器；10、输入端；20、第一开路枝节；30、第一平行线；301、第一传输线；302、第二传输线；31、第二平行线；311、第三传输线；312、第二传输线；21、第二开路枝节；22、第三开路枝节；23、第四开路枝节；40、第一微带线；50、输出端。

具体实施方式

为了便于理解本申请，下面结合附图和具体实施例，对本申请进行更详细的说明。需要说明的是，当元件被表述“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上、或者其间可以存在一个或多个居中的元件。当一个元件被表述“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件、或者其间可以存在一个或多个居中的元件。本说明书所使用的术语“上”、“下”、“内”、“外”、“垂直的”、“水平的”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

除非另有定义，本说明书所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是用于限制本申请。本说明书所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

此外，下面所描述的本申请不同实施例中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

请参阅图1和图2，所述100包括输入端10、第一开路枝节20、第二开路枝节21、第三开路枝节22、第四开路枝节23、第一平行线30、第二平行线31、第一微带线40和输出端50，所述输入端10与所述第一开路枝节20的一端、所述第一平行线30的一端相连，所述第一平行线30的另一端与所述第一微带线40的一端和所述第二平行线31的一端相连，所述第一微带线40的另一端设置有所述第二开路枝节21和所述第三开路枝节22，所述第二平行线31的另一端与所述第四开路枝节24的一端和所述输出端50相连；所述输入端10、第一平行线30、第二平行线31和输出端50依次级联在同一直线上。通过上述设置，可以形成一个选择性好、结构紧凑、隔离度高、插入损耗小的宽双通带100。

在本发明实施例中，所述第一平行线30和所述第二平行线31关于所述第一微带线40轴对称设置，所述第一开路枝节20和所述第四开路枝节23关于所述第一微带线40轴对称设置，所述第二开路枝节21和所述第三开路枝节22关于第一微带线轴40对称设置；所述第一开路枝节20、所述第二开路枝节21、所述第三开路枝节22、所述第四开路枝节23、所述第一平行线30和所述第二平行线31相互平行设置，且均垂直于所述第一微带线40，所述第二开路枝节21、所述第三开路枝节22、所述第一微带线40、所述第一平行线30和所述第二平行线31呈“工”字结构设置。

请参阅图2，所述第一平行线30包括第一传输线301和第二传输线302，所述第二平行线31包括第三传输线311和第四传输线312，所述第一传输线301的一端与所述输入端10连接，所述第三传输线311的一端与所述输出端50连接，并且所述第一微带线40垂直连接于所述第二传输线302，所述第一微带线40垂直连接于所述第四传输线312。

具体的，在本申请中，所述第一开路枝节20的电长度、所述第二开路枝节21的电长度、所述第三开路枝节22的电长度、第四开路枝节23的电长度、所述第一平行线30的电长度、第二平行线31的电长度和第一微带线40的电长度均为所述100两个通带之间的阻带中心频率对应的四分之一波长；所述第一平行线30的奇模特征阻抗与所述第二平行线31的奇模特征阻抗相等，所述第一平行线30的偶模特征阻抗和所述第二平行线31的偶模特征阻抗相等，所述第一开路枝节20的特征阻抗和所述第四开路枝节23的特征阻抗相等，所述第二开路枝节21的特征阻抗和所述第三开路枝节22的特征阻抗相等。

在本申请实施例中，所述第一平行线30的特征阻抗和所述第二平行线31的奇模特征阻抗用Z

请结合图4，图4为本申请中的偶模形式。此处，第二微带线的电长度为第一微带线的电长度，第二微带线的特征阻抗为第一微带线的特征阻抗的二倍。当Y

f

其中

β＝4(z

此处，f

在本申请中，所述100的传输零点可以通过以下方法算出：将组成拓扑结构的级联谐振器的ABCD矩阵依次相乘，得到该拓扑结构对应的ABCD矩阵；将该拓扑结构的ABCD矩阵转化为对应的S矩阵。当|S

f

由以上分析可知，所述100具有两个奇模传输极点、三个偶模传输极点和三个传输零点。且无论如何改变参数Z

请参阅图5，在一些实施例中，所述100被设计在介电损耗为0.0022，厚度为0.813mm的电路板上，且该电路板的尺寸为19.8mm*9.6mm。所述第一平行线30的长度和所述第二平行线31的长度均用l

对于上述设计的100，其S参数仿真结果如图6所示，由图6可知，在第一通带内，其反射系数小于-10dB的阻抗带宽范围为4.225到5.273GHz，通带中心频率为4.749GHz，通带绝对带宽为1.048GHz，通带相对带宽为22.1％；在其第二通带内，其反射系数小于-10dB的阻抗带宽范围为8.064到9.266GHz，通带中心频率为8.665GHz，通带绝对带宽为1.202GHz，通带相对带宽为13.9％。由此两个通带的带宽仿真可知，基于该拓扑结构的滤波器100是宽双通带滤波器。在第一个通带内，最大插入损耗为0.57dB；在第二个通带内，最大插入损耗为0.88dB。由此可知，基于该拓扑结构的宽双通带滤波器100具有低插入损耗特性。此外，在第一通带内有两个传输极点，分别位于4.349，5.052GHz；在第二通带内也有两个传输极点，分别位于8.353，9.154GHz。这四个传输极点可以保证通带内的平坦度。在两个通带中间的阻带内，其隔离度大于12dB的阻带带宽范围为6.468到7.202GHz，阻带中心频率为6.835GHz，阻带绝对带宽为0.734GHz，阻带相对带宽为10.7％。阻带内还有三个传输零点，分别位于3.208，6.852，10.255GHz。这三个传输零点不仅确保了宽双通带100的高选择性，也确保了阻带的高隔离度。

本申请实施例提供了一种100，包括输入端10、第一开路枝节20、第二开路枝节21、第三开路枝节22、第四开路枝节23、第一平行线30、第二平行线31、第一微带线40和输出端50，所述输入端10与所述第一开路枝节20的一端、所述第一平行线30的一端相连，所述第一平行线30的另一端与所述第一微带线40的一端和所述第二平行线31的一端相连，所述第一微带线40的另一端设置有所述第二开路枝节21和所述第三开路枝节22，所述第二平行线31的另一端与所述第四开路枝节24的一端和所述输出端50相连；所述输入端10、第一平行线30、第二平行线31和输出端50依次级联在同一直线上，通过上述方式设计，使得双通带滤波器100具有通带宽及插入损耗低的特性。

本申请又提供通信设备实施例，所述通信设备包括上述的100，对于100的具体结构和功能可参阅上述实施例，此处不再赘述。

以上所述仅为本申请的实施例，并非因此限制本申请的专利范围，凡是利用本申请说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本申请的专利保护范围内。