本实用新型专利技术公开了一种可调的平面带通‑带阻滤波器，以印刷电路板的方式制作在双面覆铜微带板上，所述双面覆铜微带板的同一面上分别制作有用于输入或者输出电磁波信号的馈线端口port1和馈线端口port2、第一微带线、第二微带线、第三微带线、第四微带线、第一谐振器、第二谐振器以及第三谐振器，该双面覆铜微带板的另一面为覆铜接地板。该滤波器在谐振器开路枝节末端加载变容管，通过控制变容管的电压从而调节变容管的容值，进而调节滤波器的中心频率，而带通‑带阻特性的调节由PIN二极管控制。本实用新型专利技术公开的滤波器具有可在带通滤波器与带阻滤波器进行切换、中心频率可控、结构简单、尺寸小等诸多优点。
【技术实现步骤摘要】
本技术涉及平面微带滤波器的
，特别涉及一种可调的平面带通-带阻滤波器。
技术介绍
近年来，无线通信的高速发展、3G技术的普及、4G的到来，都标志着无线技术将迎来一个蓬勃发展的高峰期。同时随着无线电子产品在人民生活中的普及，小型化、成本低已经成为了电子产品的趋势。另一方面，随着电子信息的迅猛发展，日趋紧张的频谱资源更加匮乏，为提高通信容量及降低相邻信道间信号串扰，对滤波器的选择性及集成化等提出了更高的要求。而微带滤波器则满足了这一些要求。在射频滤波器中，属带通滤波器和带阻滤波器的研究最为活跃，每一期的IEEE TMTT和IEEE MWCL都有大量的关于带通滤波器和带阻滤波器的文章。其中，带通滤波器是现代通信系统中最重要的元件之一，其作用为让带通内的信号自由通过而让带通外的信息尽量衰减地通过。带阻滤波器则相反，目的是让阻带内的信号尽量衰减的通过，而让带外的信号自由地通过，这点对不需要的干扰及噪声等的衰减具有重要的意义。但随着电磁环境的越来越复杂，宽带无线系统经常需要接收处于动态干扰环境下所需的信号，这时可切换带通-带阻滤波器就具有重大的现实意义。因为对于一个高功率干扰电磁环境，带阻模式可以抑制所需信号附近的大功率干扰，而带通模式可以用在低功率干扰模式下。所以有必要对微带可切换带通-带阻滤波器进行进一步的研究。资料显示在2014年3月，Young-Ho Cho和Gabriel M.Rebeiz在本
顶级期刊\IEEE TRANSACTIONS ON MICROWAVE THEORY AND TECHNIQUES\上发表题为\Two-and Four-Pole Tunable 0.7–1.1-GHzBandpass-to-Bandstop Filters With Bandwidth Control\的文章。该滤波器使用了射频开关，控制 带通滤波器与带阻滤波器的切换。该滤波器使用的开关是RF MEMS开关，这种开关虽然特性优良，但是其昂贵的成本限制了其推广应用，而本专利使用的是PIN二极管控制带通-带阻特性的选择，而PIN二极管应用广泛，技术成熟，便宜易得。同时，资料还显示在2013年4月，William J.Chappell等在本
顶级期刊\IEEE TRANSACTIONS ON MICROWAVE THEORY AND TECHNIQUES\发表了“New Bandstop Filter Circuit Topology and Its Application to Design of a Bandstop-to-Bandpass Switchable Filter”，该文章设计的滤波器如图1所示。该滤波器也是通过RF MEMS开关实现带通滤波器和带阻滤波器的切换。
技术实现思路
本技术基于二分之一波长开路枝节和四分之一波长短路枝节的开路端末端加载变容管设计了一种可调的平面带通-带阻滤波器。该滤波器在开路枝节末端和短路枝节的开路端末端加载变容管，通过控制变容管的电压从而调节变容管的容值，进而调节滤波器的中心频率，而带通-带阻特性的调节由PIN二极管管控制。本技术的目的通过下述技术方案实现：一种可调的平面带通-带阻滤波器，以印刷电路板的方式制作在双面覆铜微带板1上，以印刷电路板的方式制作在双面覆铜微带板1上，所述双面覆铜微带板1的同一面上分别制作有用于输入或者输出电磁波信号的馈线端口port1和馈线端口port2、第一微带线21、第二微带线22、第三微带线25、第四微带线26、第一谐振器、第二谐振器以及第三谐振器，该双面覆铜微带板1的另一面为覆铜接地板；其中，所述第一谐振器、第二谐振器以及第三谐振器位于输入输出端口port1和port2所构成的直线的同一侧；所述馈线端口port1上半部分与第一端口微带线23的第一端连接，第一端口微带线23的第二端通过串联隔直电容C11与所述第一微带线21的第一端连接；所述馈线端口port1下半部分与第二端口微带线24的第一端连接，第二端口微带线24的第二端通过串联隔直电容C12与所述第二微带线22的第一 端连接；所述馈线端口port2上半部分与第三端口微带线27的第二端连接，第三端口微带线27的第一端通过串联隔直电容C13与所述第三微带线25的第二端连接；所述馈线端口port2下半部分与第四端口微带线28的第二端连接，第四端口微带线28的第一端通过串联隔直电容C14与所述第四微带线26的第二端连接；所述第一微带线21的第二端通过串联隔直电容C21与第五微带线29的第一端连接，第五微带线29的第二端与所述第二微带线22的第二端连接；所述第三微带线25的第一端通过隔直电容C22与第六微带线210的第一端连接，第六微带线210的第二端与所述第四微带线26的第一端连接；同时外接直流电源V1通过串联高频扼流圈RF choke以及限流电阻R1后接入所述第二微带线22的第一端，所述第四微带线26的第二端通过串联高频扼流圈RF choke接地；所述第二微带线22的第二端与所述第四微带线26的第一端通过串联PIN二极管D1连接。进一步地，通过控制外接直流电源V1的电压进而控制所述PIN二极管D1的两端电压，实现所述PIN二极管D1开闭状态的控制，当所述PIN二极管D1的正向电压大于5V时，PIN二极管两端完全导通，此时所述PIN二极管D1处于闭合状态，所述滤波器处于带阻模式，所述第二微带线(22)与所述第四微带线(26)为输入与输出端口之间的连接线；当外接直流电源V1为零时，所述PIN二极管D1断开处于隔离状态，所述滤波器处于带通模式，所述第二微带线(22)与所述第四微带线(26)为输入与输出端口之间的馈线。进一步地，所述第一谐振器包括第一开路枝节31、第七微带线32与接地微带线33，并且所述第一开路枝节31、所述第七微带线32与所述接地微带线33构成一个U型；所述第二谐振器包括第二开路枝节36、第八微带线35与接地微带线34，并且所述第二开路枝节36、所述第八微带线35与所述接地微带线34构成一个U型；所述第三谐振器包括第三开路枝节44、第四开路枝节45、第九微带线41、第十微带线42、第十一微带线43、第十二微带线46、第十三微带线47，其中所述第九微带线41和所述第三开路枝节44构成一个L型，所述第十二微带线46、第十微带线42、第十三微带线47构成一个U型，所述第十一微带线43与所述第四开路枝节45构成一个L型。进一步地，所述第一、第二、第三谐振器以所述第十微带线42的中垂线成左右对称关系。进一步地，所述第一端口微带线23、所述第一微带线21与所述第三微带 线25、所述第三端口微带线27在同一直线上，所述第二端口微带24、所述第二微带线22与所述第四微带线26、所述第四端口微带28在同一直线上，所述第七微带线32、所述第十微带线35在同一直线上，上述直线之间互相平行；所述第一开路枝节31、所述第一接地微带线33、所述第五微带线29、所述第六微带线210、所述第二接地微带线34、所述第二开路枝节36、所述第三开路枝节44、所述第四开路枝节45、所述第十二微带线46、所述第十三微带线47分别所在的直线之间皆互相平行。进一步地，所述第一开路枝本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种可调的平面带通‑带阻滤波器，以印刷电路板的方式制作在双面覆铜微带板(1)上，其特征在于：所述双面覆铜微带板(1)的同一面上分别制作有用于输入或者输出电磁波信号的馈线端口port1和馈线端口port2、第一微带线(21)、第二微带线(22)、第三微带线(25)、第四微带线(26)、第一谐振器、第二谐振器以及第三谐振器，该双面覆铜微带板(1)的另一面为覆铜接地板；其中，所述第一谐振器、第二谐振器以及第三谐振器位于输入输出端口port1和port2所构成的直线的同一侧；所述馈线端口port1上半部分与第一端口微带线(23)的第一端连接，第一端口微带线(23)的第二端通过串联隔直电容C11与所述第一微带线(21)的第一端连接；所述馈线端口port1下半部分与第二端口微带线(24)的第一端连接，第二端口微带线(24)的第二端通过串联隔直电容C12与所述第二微带线(22)的第一端连接；所述馈线端口port2上半部分与第三端口微带线(27)的第二端连接，第三端口微带线(27)的第一端通过串联隔直电容C13与所述第三微带线(25)的第二端连接；所述馈线端口port2下半部分与第四端口微带线(28)的第二端连接，第四端口微带线(28)的第一端通过串联隔直电容C14与所述第四微带线(26)的第二端连接；所述第一微带线(21)的第二端通过串联隔直电容C21与第五微带线(29)的第一端连接，第五微带线(29)的第二端与所述第二微带线(22)的第二端连接；所述第三微带线(25)的第一端通过隔直电容C22与第六微带线(210)的第一端连接，第六微带线(210)的第二端与所述第四微带线(26)的第一端连接；同时外接直流电源V1通过串联高频扼流圈RF choke以及限流电阻R1后接入所述第二微带线(22)的第一端，所述第四微带线(26)的第二端通过串联高频扼流圈RF choke接地；所述第二微带线(22)的第二端与所述第四微带线(26)的第一端通过串联PIN二极管D1连接。...
【技术特征摘要】
1.一种可调的平面带通-带阻滤波器，以印刷电路板的方式制作在双面覆铜微带板(1)上，其特征在于：所述双面覆铜微带板(1)的同一面上分别制作有用于输入或者输出电磁波信号的馈线端口port1和馈线端口port2、第一微带线(21)、第二微带线(22)、第三微带线(25)、第四微带线(26)、第一谐振器、第二谐振器以及第三谐振器，该双面覆铜微带板(1)的另一面为覆铜接地板；其中，所述第一谐振器、第二谐振器以及第三谐振器位于输入输出端口port1和port2所构成的直线的同一侧；所述馈线端口port1上半部分与第一端口微带线(23)的第一端连接，第一端口微带线(23)的第二端通过串联隔直电容C11与所述第一微带线(21)的第一端连接；所述馈线端口port1下半部分与第二端口微带线(24)的第一端连接，第二端口微带线(24)的第二端通过串联隔直电容C12与所述第二微带线(22)的第一端连接；所述馈线端口port2上半部分与第三端口微带线(27)的第二端连接，第三端口微带线(27)的第一端通过串联隔直电容C13与所述第三微带线(25)的第二端连接；所述馈线端口port2下半部分与第四端口微带线(28)的第二端连接，第四端口微带线(28)的第一端通过串联隔直电容C14与所述第四微带线(26)的第二端连接；所述第一微带线(21)的第二端通过串联隔直电容C21与第五微带线(29)的第一端连接，第五微带线(29)的第二端与所述第二微带线(22)的第二端连接；所述第三微带线(25)的第一端通过隔直电容C22与第六微带线(210)的第一端连接，第六微带线(210)的第二端与所述第四微带线(26)的第一端连接；同时外接直流电源V1通过串联高频扼流圈RF choke以及限流电阻R1后接入所述第二微带线(22)的第一端，所述第四微带线(26)的第二端通过串联高频扼流圈RF choke接地；所述第二微带线(22)的第二端与所述第四微带线(26)的第一端通过串联PIN二极管D1连接。2.根据权利要求1所述的一种可调的平面带通-带阻滤波器，其特征在于：通过控制外接直流电源V1的电压进而控制所述PIN二极管D1的两端电压，实现所述PIN二极管D1开闭状态的控制，当所述PIN二极管D1的正向电压大于5V时，PIN二极管两端完全导通，此时所述PIN二极管D1处于闭合状态，所述滤波器处于带阻模式，所述第二微带线(22)与所述第四微带线(26)为输入与 输出端口之间的连接线；当外接直流电源V1为零时，所述PIN二极管D1断开处于隔离状态，所述滤波器处于带通模式，所述第二微带线(22)与所述第四微带线(26)为输入与输出端口之间的馈线。3.根据权利要求1所述的一种可调的平面带通-带阻滤波器，其特征在于：所述第一谐振器包括第一开路枝节(31)、第七微带线(32)与第一接地微带线(33)，并且所述第一开路枝节(31)、所述第七微带线(32)与所述第一接地微带线(33)构成一个U型；所述第二谐振器包括第二开路枝节(36)、第八微带线(35)与第二接地微带线(34)，并且所述第二开路枝节(36)、所述第八微带线(35)与所述第二接地微带线(34)构成一个U型；所述第三谐振器包括第三开路枝节(44)、第四开路枝节(45)、第九微带线(41)、第十微带线(42)、第十一微带线(43)...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈付昌，李润铄，
申请(专利权)人：华南理工大学，
类型：新型
国别省市：广东;44
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