可调双带滤波器及其方法技术

本发明专利技术公开了一种可调双带滤波器及其方法。它包括信号输入端、左侧微带信号传输线、右侧微带信号传输线、信号输出端、滤波贴片、介质基板。信号输入端与信号输出端都是一个矩形贴片，且分别与左右两侧信号传输线相连，两个微带信号传输线都由一个长矩形贴片和一个L形贴片组成且两个L形贴片之间有一个较小的缝隙，滤波贴片由一个U形贴片、两个直角梯形贴片和一个等腰梯形组成，两个直角梯形位于U形贴片左右两边的内侧，等腰梯形位于下侧对称轴处，信号输入端、微带信号传输线、信号输出端及滤波贴片置于聚二甲基硅氧烷(PDMS)介质层上，PDMS附着在硅基板上。本发明专利技术具有结构简单紧凑，尺寸小，响应快，设计原理简单等优点。

【技术实现步骤摘要】
可调双带滤波器及其方法
本专利技术涉及微波滤波器领域，尤其涉及一种可调双带滤波器及其方法。
技术介绍
无线通信系统收发的射频信号是模拟信号，这个射频模拟信号需要进行滤波器滤波，滤波的目的是保证只让频带内的信号通过，抑制频带外的噪声，所以滤波器在信号的发射与接收过程中起着关键的作用，是必不可少的器件，其性能的好坏决定着整个系统的通信质量。由于通信技术的高速发展，对电路的集成化程度、稳定性、可靠性以及体积的大小等要求越来越高。随着电磁环境越来越复杂和频道越来越拥挤，有限的频谱资源已无法满足人们日益增加需求。可调微波滤波器因其具有灵活的频道适应性正好可以解决这一问题，而且其体积更小、重量更轻，因而受到大力重视。可调滤波器不仅可以对信号起到滤除杂散信号和无用信号，还能起到选频的作用，将需要的频率信号从大量的信息筛选出来，从而提高收发系统的灵敏度。因此，可调滤波器性能的好坏对通信设备至关重要，甚至对整个无线通信系统都有影响，其尺寸的大小也直接影响着无线通信系统的体积及可携带性。
技术实现思路
本专利技术的目的是克服现有技术的不足，提供一种可调双带滤波器。为了达到上述目的，本专利技术的技术方案如下：可调双带滤波器包括信号输入端、左侧微带信号传输线、右侧微带信号传输线、信号输出端、滤波贴片、介质基板。信号输入端与信号输出端都是一个矩形贴片，且分别与左右两侧信号传输线相连，两个微带信号传输线都由一个长矩形贴片和一个L形贴片组成且两个L形贴片之间有一个较小的缝隙，滤波贴片由一个U形贴片、两个直角梯形贴片和一个等腰梯形组成，两个直角梯形位于U形贴片左右两边的内侧，等腰梯形位于下侧对称轴处，信号输入端、微带信号传输线、信号输出端及滤波贴片置于聚二甲基硅氧烷(PDMS)介质层上，PDMS附着在硅基板上。所述的PDMS介质层长为22~26mm，宽为10~14mm，厚度为1.5~2.5mm，硅基板长为22~26mm，宽为10~14mm，厚度为1.5~2.5mm。所述的信号输入端和信号输出端长为2~2.8mm，宽为1~1.4mm，信号输入端位于PDMS介质层左侧，信号输出端位于PDMS介质层右侧。所述的左侧微带信号传输线与右侧微带信号传输线的长矩形贴片的长为2~3mm，宽为0.1~0.2mm，L型贴片的竖直方向的矩形贴片的长为7~8mm，宽为0.1~0.2mm，水平方向的矩形贴片的长为5~6mm，两个L型贴片之间的缝隙距离为0.1~0.2mm。所述的滤波贴片的U形贴片左右两侧的矩形贴片长为7~7.5mm，宽度为0.2~0.3mm，下侧的矩形贴片长为10~12mm，宽为0.2~0.3mm。所述的滤波贴片的两个直角梯形贴片的上边长为0.5~1.2mm，下边长为3~5mm，高为4~6mm，等腰梯形的上边长为0.5~1mm，下边长为2~3mm，高为2~3mm。所述的滤波贴片与左右侧微带信号传输线的缝隙距离为0.1~0.2mm。可调双带滤波器可调滤波的方法是：当信号从信号输入端输入时，在没有外加应力作用于PDMS介质层的条件下，频率为2.4GHz和5.3GHz的信号能从信号输入端传输到信号输出端，插入损耗为0.2dB，3dB带宽分别为2.1GHz~2.6GHz和5.1GHz~5.7GHz。当有外力应力做御用PDMS介质层时，由于压电效应，PDMS材料的介电常数发生改变，使得滤波器的通带位置发生了变化，此时滤波器的通带中心频率为1.7GHz和4.6GHz，插入损耗为0.1dB，3dB带宽分别为1.2GHz~1.9GHz和4.3GHz~4.8GHz。由此实现了可调双带滤波器。本专利技术的可调双带滤波器具有结构简单紧凑，制作方便，响应速度快，调节方便等特点。附图说明图1是可调双带滤波器的结构示意图；图2是可调双带滤波器的结构俯视图；图3是可调双带滤波器的性能曲线。具体实施方式如图1~2所示，可调双带滤波器，其特征在于包括信号输入端1、左侧微带信号传输线2、右侧微带信号传输线3、信号输出端4、滤波贴片5、介质基板。信号输入端1与信号输出端4都是一个矩形贴片，且分别与左右两侧信号传输线相连，两个微带信号传输线都由一个长矩形贴片和一个L形贴片组成且两个L形贴片之间有一个较小的缝隙，滤波贴片5由一个U形贴片、两个直角梯形贴片和一个等腰梯形组成，两个直角梯形位于U形贴片左右两边的内侧，等腰梯形位于下侧对称轴处，信号输入端1、微带信号传输线、信号输出端4及滤波贴片5置于PDMS介质层6上，PDMS附着在硅基板7上。所述的PDMS介质层长为22~26mm，宽为10~14mm，厚度为1.5~2.5mm，硅基板长为22~26mm，宽为10~14mm，厚度为1.5~2.5mm。所述的信号输入端1和信号输出端4长为2~2.8mm，宽为1~1.4mm，信号输入端1位于PDMS介质层左侧，信号输出端位于PDMS介质层右侧。所述的左侧微带信号传输线2与右侧微带信号传输线3的长矩形贴片的长为2~3mm，宽为0.1~0.2mm，L型贴片的竖直方向的矩形贴片的长为7~8mm，宽为0.1~0.2mm，水平方向的矩形贴片的长为5~6mm，两个L型贴片之间的缝隙距离为0.1~0.2mm。所述的滤波贴片5的U形贴片左右两侧的矩形贴片长为7~7.5mm，宽度为0.2~0.3mm，下侧的矩形贴片长为10~12mm，宽为0.2~0.3mm。所述的滤波贴片5的两个直角梯形贴片的上边长为0.5~1.2mm，下边长为3~5mm，高为4~6mm，等腰梯形的上边长为0.5~1mm，下边长为2~3mm，高为2~3mm。所述的滤波贴片5与左右侧微带信号传输线的缝隙距离为0.1~0.2mm。可调双带滤波器可调滤波的方法是：当信号从信号输入端输入时，在没有外加应力作用于PDMS介质层的条件下，频率为2.4GHz和5.3GHz的信号能从信号输入端传输到信号输出端，插入损耗为0.2dB，3dB带宽分别为2.1GHz~2.6GHz和（5.1GHz~5.7GHz）。当有外力应力做御用PDMS介质层时，由于压电效应，PDMS材料的介电常数发生改变，使得滤波器的通带位置发生了变化，此时滤波器的通带中心频率为1.7GHz和4.6GHz，插入损耗为0.1dB，3dB带宽分别为1.2GHz~1.9GHz和4.3GHz~4.8GHz。由此实现了可调双带滤波器。实施例1可调双带滤波器：可调双带滤波器的PDMS介质层长为24mm，宽为12mm，厚度为2mm，硅基板长为24mm，宽为12mm，厚度为2mm。通过仿真软件CST对滤波器进行优化设计和仿真分析，最后得到滤波器的优化尺寸为信号输入端和信号输出端长为2.4mm，宽为1.2mm，左侧微带信号传输线与右侧微带信号传输线的长矩形贴片的长为2.5mm，宽为0.1mm，L型贴片的竖直方向的矩形贴片的长为7.82mm，宽为0.1mm，水平方向的矩形贴片的长为5.6mm，两个L型贴片之间的缝隙距离为0.2mm。滤波贴片的U形贴片左右两侧的矩形贴片长为7.2mm，宽度为0.2mm，下侧的矩形贴片长为10.4mm，宽为0.2mm。滤波贴片的两个直角梯形贴片的上边长为0.82mm，下边长为4mm，高为5.76mm，等腰梯形的上边长为0.9mm，下边长为2.5mm，高为2.1mm。滤波贴片与左右侧微带信号传本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种可调双带滤波器，其特征在于包括信号输入端(1)、左侧微带信号传输线(2)、右侧微带信号传输线(3)、信号输出端(4)、滤波贴片(5)、介质基板；信号输入端(1)与信号输出端(4)都是一个矩形贴片，且分别与左右两侧信号传输线相连，两个微带信号传输线都由一个长矩形贴片和一个L形贴片组成且两个L形贴片之间有一个较小的缝隙，滤波贴片(5)由一个U形贴片、两个直角梯形贴片和一个等腰梯形组成，两个直角梯形位于U形贴片左右两边的内侧，等腰梯形位于下侧对称轴处，信号输入端(1)、微带信号传输线、信号输出端(4)及滤波贴片(5)置于聚二甲基硅氧烷(PDMS)介质层(6)上，PDMS附着在硅基板(7)上。

【技术特征摘要】
1.一种可调双带滤波器，其特征在于包括信号输入端(1)、左侧微带信号传输线(2)、右侧微带信号传输线(3)、信号输出端(4)、滤波贴片(5)、介质基板；信号输入端(1)与信号输出端(4)都是一个矩形贴片，且分别与左右两侧信号传输线相连，两个微带信号传输线都由一个长矩形贴片和一个L形贴片组成且两个L形贴片之间有一个较小的缝隙，滤波贴片(5)由一个U形贴片、两个直角梯形贴片和一个等腰梯形组成，两个直角梯形位于U形贴片左右两边的内侧，等腰梯形位于下侧对称轴处，信号输入端(1)、微带信号传输线、信号输出端(4)及滤波贴片(5)置于聚二甲基硅氧烷(PDMS)介质层(6)上，PDMS附着在硅基板(7)上。2.如权利要求1所述的一种可调双带滤波器，其特征在于所述的PDMS介质层长为22~26mm，宽为10~14mm，厚度为1.5~2.5mm，硅基板长为22~26mm，宽为10~14mm，厚度为1.5~2.5mm。3.如权利要求1所述的一种可调双带滤波器，其特征在于所述的信号输入端(1)和信号输出端(4)长为2~2.8mm，宽为1~1.4mm，信...

【专利技术属性】
技术研发人员：李九生，李绍和，
申请(专利权)人：中国计量大学，
类型：发明
国别省市：浙江,33