基于微带线谐振器的中心频率和带宽可调的多功能滤波器制造技术

本发明专利技术公开了一种基于微带线谐振器的中心频率和带宽可调的多功能滤波器，包括第一阻抗谐振器、第二阻抗谐振器、第三阻抗谐振器、变容二极管D1、变容二极管D2、变容二极管D3、变容二极管D4、变容二极管D5、变容二极管D6、变容二极管D7、变容二极管D8、变容二极管D9、变容二极管D10、变容二极管D11、变容二极管D12、变容二极管D13、电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电阻R5、电阻R6、电阻R7、电阻R8、电阻R9、电阻R10、电阻R11、电容C1、电容C2和电容C3。第一低阻抗带与第二阻抗谐振器的第一低阻抗带的间距为2mm，第二阻抗谐振器的第一低阻抗带与第三阻抗谐振器的第一低阻抗带的间距为1.2mm。

【技术实现步骤摘要】
基于微带线谐振器的中心频率和带宽可调的多功能滤波器
本专利技术涉及无线通信系统领域，尤其是基于微带线谐振器的中心频率和带宽可调的多功能滤波器。
技术介绍
随着现代无线通信系统的快速发展，频谱资源日益紧张，越来越多的环境都要求其所用的电子设备具备可调谐、多功能的特点，从而提高频谱资源的利用率。其中，巴伦滤波器是一种独立的微波无源器件，其借助于信号系统中平衡电路抗干扰的原理，同时巴伦滤波器也具有低成本、高集成度、小型化等优点，因此，巴伦滤波器成为开发抗电磁干扰的雷达通信系统的关键之一。另外，功率分配器也是射频前端的重要器件，经常同滤波器被应用于射频前端的电路当中，通过级联的方式实现滤波与功率分配的功能，采用这种方式会使系统的体积比较庞大，同时系统的插入损耗也会比较大。功分器与滤波器通过集成化的方式实现滤波与功率分配的功能，这样就能缩小系统的整体体积，同时也能改善系统的整体损耗。目前，现有的巴伦滤波器的可调范围较低，且市面上并未涉及到中心频率与相对带宽均可控的巴伦滤波器。另外，市面上尚无关于巴伦滤波器与功分器滤波器在无附加电路的情况下相互转换的研究文献。如申请号为“201410210133.1”、名称为“带宽和工作频率独立可控的多层双模双通带巴伦滤波器”的中国专利，其包括第一微波介质基片，第二微波介质基片，第一微波介质基片朝向第二微波介质基片的一面设有作为公共地的第一金属层，第一金属层上设有两条正交且长度不相等的第一缝隙，第一微波介质基片的远离第二微波介质基片的一面设有第一贴片谐振器，第一贴片谐振器设置有两条正交且长度不相等的第二缝隙，第一贴片谐振器设有一输入端，第二微波介质基片的远离第一微波介质基片的一面设有第二贴片谐振器，第二贴片谐振器上设有两条正交且长度不等的第三缝隙，以及第二贴片谐振器在与输入端正交的两端设有两个输出端。该专利通过分别控制两条第一缝隙的长度，可以分别控制对应通带的带宽，通过控制两条第二缝隙以及第三缝隙的长度，可以分别控制对应通带的中心频率，利用新型的拓扑结构实现了独立控制两个通带带宽和中心频率。但是该专利也存在以下不足之处：第一，加载变容二极管较多，增加了电路的插入损耗与应用难度。第二，中心频率调节范围约为26％，仍有进一步的提升空间。
技术实现思路
针对上述问题，本专利技术的目的在于提供一种基于微带线谐振器的中心频率和带宽可调的多功能滤波器，本专利技术采用的技术方案如下：基于微带线谐振器的中心频率和带宽可调的多功能滤波器：包括均贴覆于介质基板上、且呈Γ型结构的第一阻抗谐振器、第二阻抗谐振器和第三阻抗谐振器，阳极均与第一阻抗谐振器采用微带线连接的变容二极管D1、变容二极管D7和变容二极管D10，阳极均与第二阻抗谐振器采用微带线连接的变容二极管D12、变容二极管D11、变容二极管D8和变容二极管D3，阳极均与第三阻抗谐振器采用微带线连接的变容二极管D5、变容二极管D9和变容二极管D13，一端与变容二极管D7的阴极连接的电容C1，与电容C1的另一端连接的第二端口Port2，阴极与变容二极管D1的阴极连、且阳极接地的变容二极管D2，一端与变容二极管D8的阴极连接的电容C2，与电容C2的另一端连接的第一端口Port1，阴极与变容二极管D3的阴极连、且阳极接地的变容二极管D4，一端与变容二极管D9的阴极连接的电容C3，与电容C3的另一端连接的第三端口Port3，阴极与变容二极管D5的阴极连、且阳极接地的变容二极管D6，以及与第一端口Port1、第二端口Port2和第三端口Port3一一对应连接的SMA接头。所述第一阻抗谐振器与第二阻抗谐振器相对位置布设，且第二阻抗谐振器与第三阻抗谐振器相背位置布设。其中，所述介质基板的厚度为25mil，且相对介电常数为10.2。所述第一阻抗谐振器、第二阻抗谐振器和第三阻抗谐振器的结构相同，均包括一体成型的第一低阻抗带和第二低阻抗带，所述第一低阻抗带的侧边缘与第二低阻抗带的侧边缘共边、且由第一低阻抗带和第二低阻抗带共同构成Γ型结构。所述第一低阻抗带的长度l1为8mm、宽度w1为4mm，且所述第二低阻抗带的长度l2为20mm、宽度w2为1.18mm。所述第一阻抗谐振器的第一低阻抗带与第二阻抗谐振器的第一低阻抗带的间距s1为2mm，第二阻抗谐振器的第一低阻抗带与第三阻抗谐振器的第一低阻抗带的间距s2为1.2mm。所述变容二极管D10、变容二极管D11、变容二极管D13、变容二极管D1、变容二极管D7、变容二极管D3、变容二极管D8、变容二极管D5和变容二极管D9的阴极均与反向偏置电源连接。进一步地，所述多功能滤波器，还包括一端与第一阻抗谐振器的第一低阻抗带连接、且另一端接地的电阻R9，一端与第二阻抗谐振器的第一低阻抗带连接、且另一端接地的电阻R10，以及一端与第三阻抗谐振器的第一低阻抗带连接、且另一端接地的电阻R11。更进一步地，所述多功能滤波器，还包括一端分别与变容二极管D10和变容二极管D11的阴极连接、且另一端与反向偏置电源连接的电阻R7，一端分别与变容二极管D12和变容二极管D13的阴极连接、且另一端与反向偏置电源连接的电阻R8，连接在变容二极管D1的阴极与反向偏置电源之间的电阻R2，连接在变容二极管D7的阴极与反向偏置电源之间的电阻R1，连接在变容二极管D8的阴极与反向偏置电源之间的电阻R3，连接在变容二极管D3的阴极与反向偏置电源之间的电阻R4，连接在变容二极管D9的阴极与反向偏置电源之间的电阻R6，以及连接在变容二极管D5的阴极与反向偏置电源之间的电阻R5。优选地，所述变容二极管D1连接在第一阻抗谐振器的第一低阻抗带的底部中央，且变容二极管D7连接在距第一阻抗谐振器的第一低阻抗带底部的距离d1为0.68mm处。所述变容二极管D5连接在第三阻抗谐振器的第一低阻抗带的底部中央，且变容二极管D9连接在距第三阻抗谐振器的第一低阻抗带底部的距离d1为0.68mm处。所述变容二极管D3连接在第二阻抗谐振器的第一低阻抗带的底部中央，且变容二极管D8连接在距第二阻抗谐振器的第一低阻抗带底部的距离d2为1.38mm处。优选地，所述电阻R9连接在第一阻抗谐振器的第一低阻抗带的底部边缘、且与第一阻抗谐振器的第一低阻抗带和第二低阻抗带的共边相对；所述电阻R10连接在第二阻抗谐振器的第一低阻抗带的底部边缘、且与第二阻抗谐振器的第一低阻抗带和第二低阻抗带的共边相对；所述电阻R11连接在第三阻抗谐振器的第一低阻抗带的底部边缘、且与第三阻抗谐振器的第一低阻抗带和第二低阻抗带的共边相对。与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：(1)本专利技术中的第一阻抗谐振器与第三阻抗谐振器共用第二阻抗谐振器，并且分别通过电场耦合与磁场耦合的方式传递信号，使两路输出信号相位分别超前与滞后90°，从何形成巴伦信号输出。(2)本专利技术通过第二阻抗谐振器和第三阻抗谐振器之间的电容使磁场耦合转变为电场耦合，从而实现相位一致，由巴伦转变为功分器。(3)本专利技术通过第二阻抗谐振器和第三阻抗谐振器之间电容值大小，使电场耦合与本身磁场耦合相互抵消，从而实现双端口滤波器。(4)本专利技术通过对输入输出端口与阻抗谐振器之间电容值大小的调节，谐振器与谐振器之间电容值大小的调节以及四分之一波长谐振器高阻抗微带线端串联的接地电容值大小的调节本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.基于微带线谐振器的中心频率和带宽可调的多功能滤波器，其特征在于：包括均贴覆于介质基板上、且呈Γ型结构的第一阻抗谐振器、第二阻抗谐振器和第三阻抗谐振器，阳极均与第一阻抗谐振器采用微带线连接的变容二极管D1、变容二极管D7和变容二极管D10，阳极均与第二阻抗谐振器采用微带线连接的变容二极管D12、变容二极管D11、变容二极管D8和变容二极管D3，阳极均与第三阻抗谐振器采用微带线连接的变容二极管D5、变容二极管D9和变容二极管D13，一端与变容二极管D7的阴极连接的电容C1，与电容C1的另一端连接的第二端口Port2，阴极与变容二极管D1的阴极连、且阳极接地的变容二极管D2，一端与变容二极管D8的阴极连接的电容C2，与电容C2的另一端连接的第一端口Port1，阴极与变容二极管D3的阴极连、且阳极接地的变容二极管D4，一端与变容二极管D9的阴极连接的电容C3，与电容C3的另一端连接的第三端口Port3，阴极与变容二极管D5的阴极连、且阳极接地的变容二极管D6，以及与第一端口Port1、第二端口Port2和第三端口Port3一一对应连接的SMA接头；所述第一阻抗谐振器与第二阻抗谐振器相对位置布设，且第二阻抗谐振器与第三阻抗谐振器相背位置布设；所述介质基板的厚度为25mil，且相对介电常数为10.2；所述第一阻抗谐振器、第二阻抗谐振器和第三阻抗谐振器的结构相同，均包括一体成型的第一低阻抗带(1)和第二低阻抗带(2)，所述第一低阻抗带(1)的侧边缘与第二低阻抗带(2)的侧边缘共边、且由第一低阻抗带(1)和第二低阻抗带(2)共同构成Γ型结构；所述第一低阻抗带(1)的长度l1为8mm、宽度w1为4mm；所述第二低阻抗带(2)的昌都l2为20mm、宽度w2为1.18mm；所述第一阻抗谐振器的第一低阻抗带与第二阻抗谐振器的第一低阻抗带的间距s1为2mm，第二阻抗谐振器的第一低阻抗带与第三阻抗谐振器的第一低阻抗带的间距s2为1.2mm；所述变容二极管D10、变容二极管D11、变容二极管D13、变容二极管D1、变容二极管D7、变容二极管D3、变容二极管D8、变容二极管D5和变容二极管D9的阴极均与反向偏置电源连接。...

【技术特征摘要】
1.基于微带线谐振器的中心频率和带宽可调的多功能滤波器，其特征在于：包括均贴覆于介质基板上、且呈Γ型结构的第一阻抗谐振器、第二阻抗谐振器和第三阻抗谐振器，阳极均与第一阻抗谐振器采用微带线连接的变容二极管D1、变容二极管D7和变容二极管D10，阳极均与第二阻抗谐振器采用微带线连接的变容二极管D12、变容二极管D11、变容二极管D8和变容二极管D3，阳极均与第三阻抗谐振器采用微带线连接的变容二极管D5、变容二极管D9和变容二极管D13，一端与变容二极管D7的阴极连接的电容C1，与电容C1的另一端连接的第二端口Port2，阴极与变容二极管D1的阴极连、且阳极接地的变容二极管D2，一端与变容二极管D8的阴极连接的电容C2，与电容C2的另一端连接的第一端口Port1，阴极与变容二极管D3的阴极连、且阳极接地的变容二极管D4，一端与变容二极管D9的阴极连接的电容C3，与电容C3的另一端连接的第三端口Port3，阴极与变容二极管D5的阴极连、且阳极接地的变容二极管D6，以及与第一端口Port1、第二端口Port2和第三端口Port3一一对应连接的SMA接头；所述第一阻抗谐振器与第二阻抗谐振器相对位置布设，且第二阻抗谐振器与第三阻抗谐振器相背位置布设；所述介质基板的厚度为25mil，且相对介电常数为10.2；所述第一阻抗谐振器、第二阻抗谐振器和第三阻抗谐振器的结构相同，均包括一体成型的第一低阻抗带(1)和第二低阻抗带(2)，所述第一低阻抗带(1)的侧边缘与第二低阻抗带(2)的侧边缘共边、且由第一低阻抗带(1)和第二低阻抗带(2)共同构成Γ型结构；所述第一低阻抗带(1)的长度l1为8mm、宽度w1为4mm；所述第二低阻抗带(2)的昌都l2为20mm、宽度w2为1.18mm；所述第一阻抗谐振器的第一低阻抗带与第二阻抗谐振器的第一低阻抗带的间距s1为2mm，第二阻抗谐振器的第一低阻抗带与第三阻抗谐振器的第一低阻抗带的间距s2为1.2mm；所述变容二极管D10、变容二极管D11、变容二极管D13、变容二极管D1、变容二极管D7、变容二极管D3、变容二极管D8、变容二极管D5和变容二极管D9的阴极均与反向偏置电源连接。2.根据权利要求1所述的基于微带线...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨涛，朱旭，董元旦，
申请(专利权)人：成都频岢微电子有限公司，
类型：发明
国别省市：四川,51