專利名稱：微波終端短路半波長可調(diào)諧振器及其制成的微波可調(diào)濾波器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種微波終端短路半波長可調(diào)諧振器及其制成的微波可調(diào)濾波器。
背景技術(shù)：
近年來，移動電話和無線通信服務(wù)發(fā)展迅速，多種技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)相繼出臺，例如UMTS、 IEEE802. lla， b， g， n、UWB、WIMAX和GPS等?？梢韵胂笤诙鄠€標(biāo)準(zhǔn)并存發(fā)展的今天，想要兼 容各項(xiàng)技術(shù)就需要各自獨(dú)立的發(fā)送/接收系統(tǒng)，這將大大增加設(shè)備的體積和成本。因此我 們就需要一種多樣化系統(tǒng)可以滿足多種通信頻帶的需求，適應(yīng)未來無線通信的發(fā)展。
頻率可調(diào)濾波器和天線構(gòu)成的可調(diào)系統(tǒng)滿足了多頻帶通信的要求，是近年來研究 的熱點(diǎn)。諧振器作為濾波器和天線的基本組成部分，其調(diào)諧性能直接關(guān)系到頻率可調(diào)天線 和濾波器的設(shè)計(jì)指標(biāo)?？烧{(diào)諧振器多采用加載可變電抗元件的形式，通過改變電抗元件值 來改變諧振單元的電長度，以達(dá)到調(diào)節(jié)諧振頻率的目的。可變電抗元件通常采用機(jī)械可變 電容和電氣可變電容。機(jī)械可變電容是通過內(nèi)部機(jī)械滑動導(dǎo)體或者亞鐵磁元件來控制諧振 頻率，這種形式不能滿足小尺寸和快速頻響的要求。為克服這些缺點(diǎn)，變?nèi)荻O管被廣泛的 使用，它通過反向電壓來控制電容值，具有結(jié)構(gòu)緊湊，快速調(diào)節(jié)等優(yōu)點(diǎn)。 現(xiàn)有文獻(xiàn)報(bào)道的變?nèi)莨芗虞d形式有兩種第一種是傳輸線終端加載形式，例如 Jeongpyo Kim and Jaehoon Choi發(fā)表的T皿ableMicrostrip Band Pass Filter with Simple Loss CompensationMethod(如圖5)該種形式可以通過改變變?nèi)莨艿闹祦硗瑫r(shí)調(diào)節(jié) 傳輸線諧振器的基次諧振頻率和二次諧振頻率。大多數(shù)系統(tǒng)為了減小交調(diào)失真希望能夠抑 制二次諧波，但該種形式的二次諧波始終伴隨著基波，二次諧振頻率總是基次諧振頻率的 兩倍，難以減小系統(tǒng)的交調(diào)失真，影響電路性能；第二種是終端開路傳輸線中間加載形式， 例如Xiu Yin Zhang發(fā)表的Novel Centrally Loaded Resonators and TheirApplications to Bandpass Filters(如圖6)該種形式可以通過調(diào)節(jié)變?nèi)莨艿闹祦砀淖儌鬏斁€諧振器的 二次諧振頻率而保持基次諧振頻率不變；以上兩種形式均無法實(shí)現(xiàn)在保持二次諧振頻率不 變的基礎(chǔ)上只調(diào)節(jié)基次諧振頻率的目的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種結(jié)構(gòu)緊湊，易于集成、只調(diào)節(jié)基次諧振頻率的微波終
端短路半波長可調(diào)諧振器及其制成的微波可調(diào)濾波器。本發(fā)明可在二次諧波頻率不變的基
礎(chǔ)上調(diào)節(jié)基波頻率，二次諧波頻率不再始終是基波頻率的兩倍，可以有效的減小交調(diào)失真
對電路的影響，提高系統(tǒng)性能。 本發(fā)明的技術(shù)解決方案是 —種微波終端短路半波長可調(diào)諧振器，其特征是包括半波長傳輸線諧振器，半波 長傳輸線諧振器的兩端接地，在半波長傳輸線諧振器的中間部位接有變?nèi)荻O管，接在半 波長傳輸線諧振器的中間部位的變?nèi)莨艿牧?一端接地。
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所述傳輸線是微帶線、槽線或共面波導(dǎo)。 —種微波終端短路半波長可調(diào)諧振器制成的微波可調(diào)濾波器，其特征是由兩個 相同的微波終端短路半波長可調(diào)諧振器構(gòu)成，其傳輸線是半波長槽線，槽線通過印刷電路 板腐蝕方法在介質(zhì)基片上的導(dǎo)體面開槽而成，在半波長槽線的中間部位加載變?nèi)莨?，且?有變?nèi)莨艿牧硪欢司拥?，半波長傳輸線諧振器彎折成方形環(huán)結(jié)構(gòu)，兩個方形環(huán)結(jié)構(gòu)的半 波長傳輸線諧振器相對耦合。 方形環(huán)結(jié)構(gòu)一端由一段特性阻抗為50歐姆的共面波導(dǎo)作為諧振器的饋電網(wǎng)絡(luò)， 微波信號經(jīng)該饋電網(wǎng)絡(luò)輸入和輸出，該共面波導(dǎo)采用交指結(jié)構(gòu)以增加電路耦合度和阻抗匹 配度。 變?nèi)莨艿募虞d位置為方形環(huán)槽線和交指結(jié)構(gòu)總電長度的一半近側(cè)，且變?nèi)莨芷?共面波導(dǎo)饋線一側(cè)。
本發(fā)明結(jié)構(gòu)緊湊，具有尺寸小、重量輕、易于集成等優(yōu)點(diǎn)；本發(fā)明設(shè)計(jì)的終端短路 半波長可調(diào)諧振器相較于傳統(tǒng)的可調(diào)諧振器，可更好的抑制二次諧波，減少交調(diào)失真對電 路的影響，提高系統(tǒng)性能。


圖1是本發(fā)明微波終端短路半波長可調(diào)諧振器的結(jié)構(gòu)示意圖。 圖2是微波可調(diào)濾波器結(jié)構(gòu)示意圖。 圖3是槽線加載變?nèi)莨芙Y(jié)構(gòu)示意圖。 圖4是微波可調(diào)濾波器頻率響應(yīng)曲線圖。 圖5是現(xiàn)有技術(shù)傳輸線終端加載形式圖。 圖6是現(xiàn)有技術(shù)終端開路傳輸線中間加載形式圖。
圖7是混和加載形式的插損示圖。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例的對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
實(shí)施例1 : —種微波終端短路半波長可調(diào)諧振器(如圖l)，包括半波長傳輸線諧振器11，半 波長傳輸線諧振器兩端接地12實(shí)現(xiàn)短路。在半波長傳輸線諧振器的中間部位接有變?nèi)莨?13，且變?nèi)莨艿牧硪欢司拥?2。所述傳輸線是微帶線、槽線或共面波導(dǎo)。
實(shí)施例2 : —種微波終端短路半波長可調(diào)諧振器制成的微波可調(diào)濾波器(如圖2)，該濾波器 由半波長槽線諧振器21、介質(zhì)基片22和變?nèi)莨蹸v23構(gòu)成，槽線通過印刷電路板腐蝕技術(shù) 在介質(zhì)基片上的導(dǎo)體面開槽。在半波長槽線的中間23加載變?nèi)莨?，所有變?nèi)莨艿牧硪欢司?接地，可以通過改變變?nèi)莨艿闹抵徽{(diào)節(jié)濾波器通帶的基次中心頻率。濾波器由兩個相同的 半波長槽線諧振器相對耦合而成，半波長槽線諧振器做成方形結(jié)構(gòu)以減小器件尺寸，結(jié)構(gòu) 的變化不會影響電路性能，方形結(jié)構(gòu)的一端由一段特性阻抗為50Q的共面波導(dǎo)和槽線相 連引出作為端口，共面波導(dǎo)與射頻接口 (SMA頭)相連以便微波信號饋入和輸出，共面波導(dǎo) 采用交指結(jié)構(gòu)24以增大耦合度和阻抗匹配程度，同時(shí)交指結(jié)構(gòu)增加了槽線的電長度，所以 中間加載的變?nèi)莨?3需要偏向共面波導(dǎo)一側(cè)以取整個電路電長度的一半位置。本例采用 的介質(zhì)基片厚度0. 82mm，介電常數(shù)為6. 03。變?nèi)莨芗虞d方式如圖3，該結(jié)構(gòu)由導(dǎo)體面31、槽線32和變?nèi)莨?3構(gòu)成，變?nèi)莨芗虞d在槽線中間。半波長槽線寬度為0.3mm。方形邊長為12mm，兩個槽線諧振器間距為2. 5mm。 圖4為本濾波器實(shí)施例的響應(yīng)曲線圖，圖中縱坐標(biāo)S21為傳輸損耗(dB)，橫坐標(biāo)為頻率(GHz)。當(dāng)偏置電壓由10V減小到0V，中間加載變?nèi)莨蹸v由0. 9pF增大到5. 08pF。微波可調(diào)濾波器的通帶基次中心頻率41由1. 35GHz向下調(diào)節(jié)到1. lGHz，而二次諧振頻率42基本保持不變。達(dá)到了在不影響二次諧波頻率的基礎(chǔ)上調(diào)節(jié)基次頻率的效果。
權(quán)利要求
一種微波終端短路半波長可調(diào)諧振器，其特征是包括半波長傳輸線諧振器，半波長傳輸線諧振器的兩端接地，在半波長傳輸線諧振器的中間部位接有變?nèi)荻O管，接在半波長傳輸線諧振器的中間部位的變?nèi)莨艿牧硪欢私拥亍?br> 2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的微波終端短路半波長可調(diào)諧振器，其特征是所述傳輸線是 微帶線、槽線或共面波導(dǎo)。
3. —種權(quán)利要求1所述的微波終端短路半波長可調(diào)諧振器制成的微波可調(diào)濾波器，其 特征是由兩個相同的微波終端短路半波長可調(diào)諧振器構(gòu)成，其傳輸線是半波長槽線，槽線 通過印刷電路板腐蝕方法在介質(zhì)基片上的導(dǎo)體面開槽而成，在半波長槽線的中間部位加載 變?nèi)莨?，且所有變?nèi)莨艿牧硪欢司拥?，半波長傳輸線諧振器彎折成方形環(huán)結(jié)構(gòu)，兩個方形 環(huán)結(jié)構(gòu)的半波長傳輸線諧振器相對耦合。
4. 一種權(quán)利要求3所述的微波終端短路半波長可調(diào)諧振器制成的微波可調(diào)濾波器，其 特征是方形環(huán)結(jié)構(gòu)一端由一段特性阻抗為50歐姆的共面波導(dǎo)作為諧振器的饋電網(wǎng)絡(luò)，微 波信號經(jīng)該饋電網(wǎng)絡(luò)輸入和輸出，該共面波導(dǎo)采用交指結(jié)構(gòu)以增加電路耦合度和阻抗匹配 度。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的微波終端短路半波長可調(diào)諧振器制成的微波可調(diào)濾波器，其 特征是變?nèi)莨艿募虞d位置為方形環(huán)槽線和交指結(jié)構(gòu)總電長度的一半近側(cè)，且變?nèi)莨芷?共面波導(dǎo)饋線一側(cè)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種微波終端短路半波長可調(diào)諧振器及其制成的微波可調(diào)濾波器，微波終端短路半波長可調(diào)諧振器包括終端短路半波長傳輸線諧振器，半波長傳輸線諧振器的兩端接地，在半波長傳輸線諧振器的中間部位接有變?nèi)荻O管，接在半波長傳輸線諧振器的中間部位的變?nèi)莨艿牧硪欢私拥?。微波可調(diào)濾波器由兩個相同的微波終端短路半波長槽線諧振器相對耦合而成。本發(fā)明結(jié)構(gòu)緊湊，具有尺寸小、重量輕、易于集成等優(yōu)點(diǎn)；本發(fā)明設(shè)計(jì)的微波終端短路半波長可調(diào)諧振器可在不改變二次諧振頻率的基礎(chǔ)上調(diào)節(jié)基次諧振頻率，便于抑制二次諧波提高系統(tǒng)性能。
文檔編號H01P7/08GK101777688SQ201010017658
公開日2010年7月14日 申請日期2010年1月11日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月11日
發(fā)明者包志華, 周立衡, 唐慧, 徐晨, 楊永杰, 章國安, 陳建新 申請人:南通大學(xué)