一种L波段频率可重构的非互易性滤波器制造技术

本实用新型专利技术公开一种L波段频率可重构的非互易性滤波器，包括介质基板、微带谐振器、射频输入和输出端、调制信号输入端、电感和变容二极管，所述微带谐振器设有三组，且分别为第一谐振器、第二谐振器和第三谐振器，所述射频输入和输出端设有两组，且分别为第一射频端口和第二射频端口，所述调制信号输入端设有三组，且分别为第一调制端口、第二调制端口和第三调制端口；本实用新型专利技术无需任何的磁性材料偏置，仅通过加载带直流偏置的低频调制信号并控制调制信号的频率、幅度和相位的技术路径来实现电磁波传输的非互易性，从而实现无磁偏置非互易性滤波器，具有成本低、小型化、能够与电路集成等优势。

【技术实现步骤摘要】
一种L波段频率可重构的非互易性滤波器
本技术涉及滤波器
，尤其涉及一种L波段频率可重构的非互易性滤波器。
技术介绍
L波段是指频率在1至2GHz的无线电波波段，频率可重构的滤波器能够满足更多的工程应用需求，具有降低系统复杂度的优势，非互易性是指电磁波在某介质材料中沿相反的两个方向传输会呈现出不同的电磁损耗和相移等特性，例如，隔离器可以保护信号源免受高功率反射信号的毁伤，环形器可以使电磁波定向传输，现有的非互易性射频器件通常采用磁性材料和外加磁场偏置的方式来打破时间反演对称性，这些非互易性器件由于磁性材料的使用往往存在损耗高、体积大、造价高和无法与电路集成等缺点，最近几年，国外的一些学者成功采用时空调制的方法来打破时间反演对称性，从而实现了无磁偏置的非互易性射频器件，例如非互易性的天线，在实现有用电磁信号的高效稳定单向传输的同时却不会接收到地面强反射信号的干扰，有利于提高系统内电磁兼容性，时空调制的一般实施方法为：在某媒质或者器件上离散的加载时变调制信号，并控制调制信号的频率、幅度和初始相位来实现电磁波的非互易性传播，随着通信技术的快速发展，对器件的小型化和集成化要求越来越高，目前的非互易性器件几乎均需要采用铁氧体等磁性材料，而磁性材料晶格上与CMOS集成电路加工工艺的不兼容，造成这些微波器件难以与系统电路集成在一起，因此，本技术提出一种L波段频率可重构的非互易性滤波器以解决现有技术中存在的问题。
技术实现思路
针对上述问题，本技术的目的在于提出一种L波段频率可重构的非互易性滤波器，该L波段频率可重构的非互易性滤波器无需任何磁性材料偏置来实现电磁波传输的非互易性，并且通过控制变容二极管偏置电压的方式来实现频率的可重构特性，工作频段为L波段。为实现本技术的目的，本技术通过以下技术方案实现：一种L波段频率可重构的非互易性滤波器，包括介质基板、微带谐振器、射频输入和输出端、调制信号输入端、电感和变容二极管，所述微带谐振器设有三组，且分别为第一谐振器、第二谐振器和第三谐振器，所述射频输入和输出端设有两组，且分别为第一射频端口和第二射频端口，所述调制信号输入端设有三组，且分别为第一调制端口、第二调制端口和第三调制端口，所述电感和变容二极管均设有三组；所述介质基板的顶部为第一谐振器、第二谐振器、第三谐振器和第一射频端口、第二射频端口，所述介质基板的底部由第一调制端口、第二调制端口、第三调制端口、三组所述电感和三组所述变容二极管组成；所述第一谐振器、第二谐振器、第三谐振器依次交错放置，且第一谐振器、第二谐振器、第三谐振器通过控制彼此间的间距控制耦合强度，所述第一谐振器、第二谐振器、第三谐振器的一端通过金属通孔分别与背面三组所述变容二极管相连接。进一步改进在于：所述第一射频端口和第二射频端口为射频信号的输入和输出端口，若所述第一射频端口为信号输入端口，那么所述第二射频端口为信号输出端口，若所述第一射频端口为信号输出端口，那么所述第二射频端口为信号输入端口，所述第一射频端口和第二射频端口的结构为微带结构，特性阻抗为欧姆，并通过耦合的方式实现信号的输入和输出。进一步改进在于：所述第一调制端口、第二调制端口和第三调制端口均放置在所述介质基板的背面覆铜板上，且采用共面波导的结构来传输低频的调制信号和直流偏置信号，所述共面波导的特性阻抗设计为欧姆。进一步改进在于：所述第一调制端口、第二调制端口和第三调制端口的调制信号输入通道的末端与所述金属通孔间由所述电感连接，所述射频输入和输出端与调制信号输入端相隔离。进一步改进在于：三组所述变容二极管的一端与分别与第一谐振器、第二谐振器和第三谐振器经由金属通孔相连，且三组所述变容二极管的另一端与金属地相连，所述变容二极管工作在反向偏置的状态，起到电容的作用。本技术的有益效果为：本技术无需任何的磁性材料偏置，仅通过加载带直流偏置的低频调制信号并控制调制信号的频率、幅度和相位的技术路径来实现电磁波传输的非互易性，从而实现无磁偏置非互易性滤波器，具有成本低、小型化、能够与电路集成等优势，且控制变容二极管的直流偏置电压，可以实现滤波器工作频率的可重构特性。附图说明图1为本技术的结构顶视图；图2为本技术的结构底视图；图3为本技术的直流偏置电压为2.7V时的滤波器散射参数试验测试曲线示意图；图4为本技术的直流偏置电压为1.4V时的滤波器散射参数试验测试曲线示意图；图5为本技术的直流偏置电压为4.0V时的滤波器散射参数试验测试曲线示意图。其中：1、介质基板；2、电感；3、变容二极管；4、第一谐振器；5、第二谐振器；6、第三谐振器；7、第一射频端口；8、第二射频端口；9、第一调制端口；10、第二调制端口；11、第三调制端口；12、金属通孔。具体实施方式为了加深对本技术的理解，下面将结合实施例对本技术做进一步详述，本实施例仅用于解释本技术，并不构成对本技术保护范围的限定。根据图1、2、3、4、5所示，本实施例提供了一种L波段频率可重构的非互易性滤波器，包括介质基板1、微带谐振器、射频输入和输出端、调制信号输入端、电感2和变容二极管3，所述微带谐振器设有三组，且分别为第一谐振器4、第二谐振器5和第三谐振器6，所述射频输入和输出端设有两组，且分别为第一射频端口7和第二射频端口8，所述调制信号输入端设有三组，且分别为第一调制端口9、第二调制端口10和第三调制端口11，所述电感2和变容二极管3均设有三组；所述介质基板1的顶部为第一谐振器4、第二谐振器5、第三谐振器6和第一射频端口7、第二射频端口8，所述介质基板1的底部由第一调制端口9、第二调制端口10、第三调制端口11、三组所述电感2和三组所述变容二极管3组成；所述第一谐振器4、第二谐振器5、第三谐振器6依次交错放置，且第一谐振器4、第二谐振器5、第三谐振器6通过控制彼此间的间距控制耦合强度，所述第一谐振器4、第二谐振器5、第三谐振器6的一端通过金属通孔12分别与背面三组所述变容二极管3相连接。所述第一射频端口7和第二射频端口8为射频信号的输入和输出端口，若所述第一射频端口7为信号输入端口，那么所述第二射频端口8为信号输出端口，若所述第一射频端口7为信号输出端口，那么所述第二射频端口8为信号输入端口，所述第一射频端口7和第二射频端口8的结构为微带结构，特性阻抗为50欧姆，并通过耦合的方式实现信号的输入和输出。所述第一调制端口9、第二调制端口10和第三调制端口11均放置在所述介质基板1的背面覆铜板上，且采用共面波导的结构来传输低频的调制信号和直流偏置信号，所述共面波导的特性阻抗设计为50欧姆。所述第一调制端口9、第二调制端口10和第三调制端口11的调制信号输入通道的末端与所述金属通孔12间由所述电感2连接，所述射频输入和输出端与调制信号输入端相隔离。三组所述变容二极管3的一端与分别与第一谐振器4、第二谐本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种L波段频率可重构的非互易性滤波器，其特征在于：包括介质基板(1)、微带谐振器、射频输入和输出端、调制信号输入端、电感(2)和变容二极管(3)，所述微带谐振器设有三组，且分别为第一谐振器(4)、第二谐振器(5)和第三谐振器(6)，所述射频输入和输出端设有两组，且分别为第一射频端口(7)和第二射频端口(8)，所述调制信号输入端设有三组，且分别为第一调制端口(9)、第二调制端口(10)和第三调制端口(11)，所述电感(2)和变容二极管(3)均设有三组；/n所述介质基板(1)的顶部为第一谐振器(4)、第二谐振器(5)、第三谐振器(6)和第一射频端口(7)、第二射频端口(8)，所述介质基板(1)的底部由第一调制端口(9)、第二调制端口(10)、第三调制端口(11)、三组所述电感(2)和三组所述变容二极管(3)组成；/n所述第一谐振器(4)、第二谐振器(5)、第三谐振器(6)依次交错放置，且第一谐振器(4)、第二谐振器(5)、第三谐振器(6)通过控制彼此间的间距控制耦合强度，所述第一谐振器(4)、第二谐振器(5)、第三谐振器(6)的一端通过金属通孔(12)分别与背面三组所述变容二极管(3)相连接。/n...

【技术特征摘要】
1.一种L波段频率可重构的非互易性滤波器，其特征在于：包括介质基板(1)、微带谐振器、射频输入和输出端、调制信号输入端、电感(2)和变容二极管(3)，所述微带谐振器设有三组，且分别为第一谐振器(4)、第二谐振器(5)和第三谐振器(6)，所述射频输入和输出端设有两组，且分别为第一射频端口(7)和第二射频端口(8)，所述调制信号输入端设有三组，且分别为第一调制端口(9)、第二调制端口(10)和第三调制端口(11)，所述电感(2)和变容二极管(3)均设有三组；
所述介质基板(1)的顶部为第一谐振器(4)、第二谐振器(5)、第三谐振器(6)和第一射频端口(7)、第二射频端口(8)，所述介质基板(1)的底部由第一调制端口(9)、第二调制端口(10)、第三调制端口(11)、三组所述电感(2)和三组所述变容二极管(3)组成；
所述第一谐振器(4)、第二谐振器(5)、第三谐振器(6)依次交错放置，且第一谐振器(4)、第二谐振器(5)、第三谐振器(6)通过控制彼此间的间距控制耦合强度，所述第一谐振器(4)、第二谐振器(5)、第三谐振器(6)的一端通过金属通孔(12)分别与背面三组所述变容二极管(3)相连接。


2.根据权利要求1所述的一种L波段频率可重构的非互易性滤波器，其特征在于：所述第一射频端口(7)和第二射频端口(8)为射频信号的输入和输出端口...

【专利技术属性】
技术研发人员：王学田，臧家伟，张丽华，
申请(专利权)人：北京春藤星创教育科技有限公司，
类型：新型
国别省市：北京;11