一种可调衰减的平衡滤波器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种可调衰减的平衡滤波器，实现平衡滤波器的衰减可调功能，同时在不影响性能的基础上减小器件尺寸，提高了器件的集成度，结构简单，经济性和实用性强。包括介质基板和石墨烯纳米板；其中，所述介质基板的上表面两侧对称设置有微带馈线结构，微带馈线结构之间设置有微带谐振结构，所述微带谐振结构靠近介质基板中心轴线的一侧连接所述石墨烯纳米板的一侧，石墨烯纳米板的另一侧连接有金属片，所述介质基板的下表面设置有金属地板。板。板。

【技术实现步骤摘要】
一种可调衰减的平衡滤波器


[0001]本技术属于滤波器
，具体涉及一种可调衰减的平衡滤波器。

技术介绍

[0002]滤波器作为一种频率选择器件，能够使有用信号近乎无衰减的通过，同时抑制工作频带以外无用的信号和噪声干扰信号，降低各通信频道间的信号干扰，从而保障通信设备的正常工作，在现代无线通信系统中起着重要的作用。与传统双端口滤波器相比，平衡滤波器作为一种双线传输结构，具有较好的共模抑制能力，能够实现更好的抗噪声干扰能力，进而提高通信系统的信噪比和灵敏度，在无线通信领域也发挥了重要作用。
[0003]石墨烯结构指碳原子以SP2杂化连接，按二维蜂窝状的晶格结构排列而成的二维薄膜。石墨烯特殊的排列方式和电子杂化方式，使其拥有极其优异的电学性质、光学性质、热学性质、力学性质等。石墨烯在微波频段具有表面方阻电可调特性，可以通过调节外加偏置电压改变石墨烯的表面阻抗，这一特性使得石墨烯被广泛应用于可调微波器件与电路中。
[0004]目前传统设计具有可调衰减的平衡滤波器需要将平衡滤波器和可调衰减器进行级联，其尺寸偏大，不利于小型化的设计要求。而且传统可调衰减器通过电阻衰减网络或传输网络中的电阻的可控替代(PIN管等)及有源热敏元件的引入来完成，整体衰减器的电路复杂度较高，设计方案复杂且成本不可控。
[0005]在平衡滤波器设计的同时，基于石墨烯纳米板在微波频段的表面方阻可调特性引入可调衰减的功能，完成具有可调衰减平衡滤波器的设计，进一步提高器件的集成度。

技术实现思路

[0006]针对现有技术中存在的问题，本技术提供一种可调衰减的平衡滤波器，实现平衡滤波器的衰减可调功能，同时在不影响性能的基础上减小器件尺寸，提高了器件的集成度，结构简单，经济性和实用性强。
[0007]本技术是通过以下技术方案来实现：
[0008]一种可调衰减的平衡滤波器，包括介质基板和石墨烯纳米板；
[0009]其中，所述介质基板的上表面两侧对称设置有微带馈线结构，微带馈线结构之间设置有微带谐振结构，所述微带谐振结构靠近介质基板中心轴线的一侧连接所述石墨烯纳米板的一侧，石墨烯纳米板的另一侧连接有金属片，所述介质基板的下表面设置有金属地板。
[0010]优选地，所述微带馈线结构采用两个关于介质基板中心轴线轴对称且开口相背的U型微带线。
[0011]优选地，所述微带谐振结构包括关于介质基板中心轴线镜像对称的两个第一谐振器、两个第二谐振器和两个第三谐振器，所述第一谐振器、第二谐振器和第三谐振器沿着介质基板中心轴线依次排列设置。
[0012]优选地，所述第一谐振器、第二谐振器和第三谐振器之间通过耦合缝隙进行容性耦合，并通过连接线进行感性耦合。
[0013]优选地，所述第一谐振器、第二谐振器和第三谐振器均采用四分之一波长阶梯阻抗谐振器。
[0014]优选地，所述四分之一波长阶梯阻抗谐振器包括依次连接的低阻抗线G2、高阻抗线G1和方形打孔接地传输线G0。
[0015]优选地，所述石墨烯纳米板包括关于介质基板中心轴线镜像对称的两个第一石墨烯纳米板、两个第二石墨烯纳米板和两个第三石墨烯纳米板，所述第一石墨烯纳米板、第二石墨烯纳米板和第三石墨烯纳米板沿着介质基板中心轴线依次排列设置。
[0016]优选地，所述金属地板上刻蚀有关于介质基板中心轴线轴对称的矩形缝隙线，所述矩形缝隙线内设有第一焊点和第二焊点，矩形缝隙线外的金属地板上设有第三焊点，所述第二焊点与电源线连接，第三焊点与地线连接，第一焊点通过通孔与金属片电连接用于给金属片提供偏置电压。
[0017]优选地，所述通孔为圆形。
[0018]优选地，所述金属片关于介质基板中心轴线轴对称。
[0019]与现有技术相比，本技术具有以下有益的技术效果：
[0020]本技术提供一种可调衰减的平衡滤波器，相较于现有的具有可调衰减的平衡滤波器，需要通过平衡滤波器和可调衰减器的级联实现可调衰减功能，本技术利用石墨烯纳在微波频段主要表现为电阻的特性，且其表面阻抗可以随外加电压发生变化的特点，将导电率可调、体积小、且制备所得的初始方阻低的石墨烯纳米板加载在微带谐振结构的开路端，此时石墨烯纳米板等效为一个可变电阻器与微带谐振结构串联，导致谐振器输入阻抗实部不为零，当改变石墨烯纳米板上的偏置电压，可变电阻器的阻值随之改变，实现平衡滤波器的衰减可调。本技术所述的可调衰减的平衡滤波器在不影响性能的基础上减小了尺寸，提高了系统的集成度，而且在实现调控方面具有易于集成、灵活度高，调控频率范围广的优点。其结构简单合理，成本可控，容易实现，能充分发挥石墨烯的良好的电学特性。
附图说明
[0021]图1是本技术可调衰减的平衡滤波器整体结构示意图；
[0022]图2是本技术介质基板上表面结构示意图；
[0023]图3是本技术介质基板上表面的各结构位置尺寸图；
[0024]图4是本技术四分之一波长阶梯阻抗谐振器结构示意图；
[0025]图5是本技术介质基板下表面结构示意图；
[0026]图6是本技术实施例中差模回波损耗S参数仿真图和实测图；
[0027]图7是本技术实施例中差模插入损耗S参数仿真图和实测图；
[0028]图8是本技术实施例中共模回波损耗S参数仿真图和实测图；
[0029]图9是本技术实施例中共模插入损耗S参数仿真图和实测图。
[0030]图中：介质基板1、微带馈线结构2、输入馈线结构21、输出馈线结构22、微带谐振结构3、第一谐振器31、第二谐振器32、第三谐振器33、第一耦合缝隙41、第二耦合缝隙42、第一
连接线51、第二连接线52、金属地板6、第一焊点61、第二焊点62、第三焊点63、石墨烯纳米板7、第一石墨烯纳米板71，第二石墨烯纳米板72、第三石墨烯纳米板73、金属片8。
具体实施方式
[0031]下面结合附图对本技术的原理和特征做进一步的详细说明，所举实例只用于解释本技术，并非用于限定本技术的范围。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本技术实施例的目的。
[0032]需要说明的是，当组件被称为“固定于”另一个组件，它可以直接在另一个组件上或者也可以存在居中的组件。当一个组件被认为是“连接”另一个组件，它可以是直接连接到另一个组件或者可能同时存在居中组件。当一个组件被认为是“设置于”另一个组件，它可以是直接设置在另一个组件上或者可能同时存在居中组件。
[0033]除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本技术的
的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本技术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，不是旨在于限制本技术。本文所使用的术语“及/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。
[0034]本技术提本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种可调衰减的平衡滤波器，其特征在于，包括介质基板(1)和石墨烯纳米板(7)；其中，所述介质基板(1)的上表面两侧对称设置有微带馈线结构(2)，微带馈线结构(2)之间设置有微带谐振结构(3)，所述微带谐振结构(3)靠近介质基板(1)中心轴线的一侧连接所述石墨烯纳米板(7)的一侧，石墨烯纳米板(7)的另一侧连接有金属片(8)，所述介质基板(1)的下表面设置有金属地板(6)。2.根据权利要求1所述的一种可调衰减的平衡滤波器，其特征在于，所述微带馈线结构(2)采用两个关于介质基板(1)中心轴线轴对称且开口相背的U型微带线。3.根据权利要求1所述的一种可调衰减的平衡滤波器，其特征在于，所述微带谐振结构(3)包括关于介质基板(1)中心轴线镜像对称的两个第一谐振器(31)、两个第二谐振器(32)和两个第三谐振器(33)，所述第一谐振器(31)、第二谐振器(32)和第三谐振器(33)沿着介质基板(1)中心轴线依次排列设置。4.根据权利要求3所述的一种可调衰减的平衡滤波器，其特征在于，所述第一谐振器(31)、第二谐振器(32)和第三谐振器(33)之间通过耦合缝隙进行容性耦合，并通过连接线进行感性耦合。5.根据权利要求3所述的一种可调衰减的平衡滤波器，其特征在于，所述第一谐振器(31)、第二谐振器(32)和第三谐振器(33)...

【专利技术属性】
技术研发人员：程英鑫，林磊，陈建忠，付玺玺，李锦波，吴其堂，赵雨桐，
申请(专利权)人：福建华海传音科技有限公司，
类型：新型
国别省市：