一種可重構(gòu)雙頻段帶阻濾波器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及一種帶阻濾波器，尤其是一種應(yīng)用在雙頻前端系統(tǒng)的具有恒定絕對帶 寬的可重構(gòu)雙頻段帶阻濾波器，屬于微波通信技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著信息技術(shù)的快速發(fā)展，集成密度高同時功能多、小型、輕量、高穩(wěn)定性、低成本 和低功耗的無線電終端成為了無線通信領(lǐng)域的主要研究方向。在射頻前端，多頻或可調(diào)濾 波器作為多頻/跳頻收發(fā)機(jī)中的關(guān)鍵器件，可W有效濾除各頻段的噪聲和各種無用信號、 降低頻道間干擾，實現(xiàn)高質(zhì)量通信。實際應(yīng)用中，恒定絕對帶寬的可重構(gòu)濾波器扮演著更為 重要角色。恒定絕對帶寬的可重構(gòu)雙頻帶阻濾波器具有雙阻帶獨立可重構(gòu)、頻率調(diào)諧時帶 寬維持相對恒定的特點，與單頻帶阻濾波器相比，通信系統(tǒng)的頻譜利用率大為提高，系統(tǒng)的 功耗、尺寸也大為降低。
[0003] 絕對帶寬恒定的可重構(gòu)帶阻濾波器目前已經(jīng)得到了一些學(xué)者的關(guān)注，也提出了幾 種不同的設(shè)計方法：
[0004] 1) 2015 年Qiing-WenTang等人在IE邸Microw.WirelessCompon.Lett.上發(fā)表 了"ACompactTun油leNotchFilterWithWideConstantAbsoluteBandwi化h"，文章 采用的是枝節(jié)加載的方式產(chǎn)生阻帶，枝芐基本上完全用變?nèi)荻O管和貼片電感代替，實現(xiàn) 了一個單階的頻率可調(diào)的帶阻濾波器，其優(yōu)點是尺寸很小，頻率調(diào)節(jié)范圍大，阻帶絕對帶寬 基本恒定。
[0005] 2) 2012年，國內(nèi)學(xué)者章秀銀等人在IE邸Trans.Ind.Electron.上發(fā)表了 "RFTunableBandstopFiltersWithConstantBandwidthBasedonaDoublet Configuration"，文章提出一種絕對帶寬恒定的帶阻濾波模塊，其頻率可調(diào)且絕對帶寬基 本恒定。采用多個該種濾波模塊級聯(lián)可W實現(xiàn)一個高階的帶阻濾波器。雖然級聯(lián)可W獲得 高階的阻帶，但體積隨之成倍增大。
[0006] 3)2009 年，aiaoYingHuang等人在IE邸TransactiononMTT上發(fā)表的"A CompactE-ShapedPatternedGroundStructureandItsApplicationstoTunable BandstopResonator"文章中，基于改進(jìn)型的缺陷地結(jié)構(gòu)，使用了變?nèi)荻O管加載設(shè)計了一 個單階的可調(diào)帶阻濾波器，其優(yōu)點是尺寸比較小，目前有許多可調(diào)帶阻濾波器的研究成果 都是基于缺陷地結(jié)構(gòu)設(shè)計的。
[0007] 已公開的現(xiàn)有技術(shù)多設(shè)及可重構(gòu)單頻帶阻濾波器，適用于雙頻通信系統(tǒng)的可重構(gòu) 雙頻帶阻濾波器極少，所提方法和結(jié)構(gòu)W及所實現(xiàn)的性能有限。同樣已公開的現(xiàn)有技術(shù)多 設(shè)及一階帶阻濾波器，二階和二階W上的可重構(gòu)帶阻濾波器極少，所提方法和結(jié)構(gòu)W及所 實現(xiàn)的性能有限。實際應(yīng)用中更多的是恒定絕對帶寬的可重構(gòu)濾波器，即頻率調(diào)諧時絕對 帶寬保持相對恒定，目前已公開的現(xiàn)有技術(shù)基本沒有實現(xiàn)兩個頻段絕對帶寬都恒定的可重 構(gòu)帶阻濾波器。

【發(fā)明內(nèi)容】

[000引本發(fā)明的目的是為了解決上述現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供了一種可重構(gòu)雙頻段帶阻濾 波器，該濾波器結(jié)構(gòu)緊湊，實現(xiàn)了兩個獨立可重構(gòu)的二階阻帶，并且在頻率調(diào)諧時均保持絕 對帶寬恒定，帶外傳輸性良好。
[0009] 本發(fā)明的目的可W通過采取如下技術(shù)方案達(dá)到：
[0010] 一種可重構(gòu)雙頻段帶阻濾波器，包括上層的微帶線結(jié)構(gòu)和有源電路、中層的介質(zhì) 基板、下層的接地金屬貼片W及金屬通孔，所述金屬通孔依次貫穿微帶線結(jié)構(gòu)、介質(zhì)基板和 接地金屬貼片，使微帶線結(jié)構(gòu)與接地金屬貼片之間通過介質(zhì)基板連接，所述微帶線結(jié)構(gòu)包 括主傳輸線、第一諧振器、第二諧振器、第=諧振器和第四諧振器，所述主傳輸線彎曲折疊 成左右兩邊對稱、中部向下凹的結(jié)構(gòu)，所述第一諧振器和第二諧振器在彎曲折疊后，分別設(shè) 置在主傳輸線的左下方和右下方，并通過主傳輸線禪合形成一組諧振器；所述第=諧振器 和第四諧振器在彎曲折疊后，設(shè)置在主傳輸線中部向下凹的位置上，并通過主傳輸線禪合 形成另一組諧振器；兩組諧振器和主傳輸線使微帶線結(jié)構(gòu)整體呈"凹"字型結(jié)構(gòu)；每個諧振 器的短路端都加載有一個變?nèi)荻O管。
[0011] 作為一種優(yōu)選方案，所述主傳輸線的左端設(shè)置有輸入端口，右端設(shè)置有輸出端口； 所述第一諧振器、第=諧振器和輸入端口分別與第二諧振器、第四諧振器和輸出端口左右 對稱。
[0012] 作為一種優(yōu)選方案，所述第一諧振器和第二諧振器均連接第一直流電壓源，所述 第=諧振器和第四諧振器均連接第二直流電壓源，所述第一直流電壓源用于為第一諧振器 和第二諧振器所加載的變?nèi)荻O管提供反向偏置電壓，所述第二直流電壓源用于為第=諧 振器和第四諧振器所加載的變?nèi)荻O管提供反向偏置電壓。
[0013] 作為一種優(yōu)選方案，所述第一諧振器與第一直流電壓源之間、第二諧振器與第一 直流電壓源之間、第=諧振器與第二直流電壓源之間、第四諧振器與第二直流電壓源之間 均串接有一個高頻扼流圈。
[0014] 作為一種優(yōu)選方案，所述高頻扼流圈的電感值為l(K)nH。
[0015] 作為一種優(yōu)選方案，所述第一諧振器加載的變?nèi)荻O管為第一變?nèi)荻O管，所述 第二諧振器加載的變?nèi)荻O管為第二變?nèi)荻O管，所述第=諧振器加載的變?nèi)荻O管為第 =變?nèi)荻O管，所述第四諧振器加載的變?nèi)荻O管為第四變?nèi)荻O管；所述金屬通孔有四 個，分別為第一金屬通孔、第二金屬通孔、第=金屬通孔和第四金屬通孔，所述第一金屬通 孔與第二金屬通孔左右對稱，所述第=金屬通孔與第四金屬通孔左右對稱；所述第一金屬 通孔通過第一變?nèi)荻O管與第一諧振器相連，所述第二金屬通孔通過第二變?nèi)荻O管與第 二諧振器相連，所述第=金屬通孔通過第=變?nèi)荻O管與第=諧振器相連，所述第四金屬 通孔通過第四變?nèi)荻O管與第四諧振器相連。
[0016] 作為一種優(yōu)選方案，所述第一變?nèi)荻O管、第二變?nèi)荻O管、第=變?nèi)荻O管和第 四變?nèi)荻O管均采用SMV1413型變?nèi)荻O管，其反向偏置電壓從0~30V連續(xù)可調(diào)，電容值 在9. 24~1. 77pF之間非線性遞減。
[0017] 作為一種優(yōu)選方案，所述第一諧振器、第二諧振器、第=諧振器和第四諧振器均采 用1/4波長短路諧振器。
[0018] 作為一種優(yōu)選方案，所述第=諧振器和第四諧振器在彎曲折疊后均形成開口環(huán)結(jié) 構(gòu)。
[0019] 作為一種優(yōu)選方案，兩組諧振器與主傳輸線之間的間距都是相同的。
[0020] 本發(fā)明相對于現(xiàn)有技術(shù)具有如下的有益效果：
[0021] 1、本發(fā)明的可重構(gòu)雙頻段帶阻濾波器通過兩組獨立禪合的單端（短路端）加載變 容二極管（Varactor)諧振器實現(xiàn)兩個獨立可重構(gòu)的阻帶，使得設(shè)計更加靈活及小型化，電 磁兼容性更好。
[0022] 2、本發(fā)明的可重構(gòu)雙頻段帶阻濾波器通過兩組獨立禪合的單端（短路端）加載變 容二極管諧振器實現(xiàn)兩個二階阻帶，并在整個頻率調(diào)節(jié)范圍內(nèi)顯示兩個模式，提升了阻帶 的矩形度，選擇性更好。
[0023] 3、本發(fā)明的可重構(gòu)雙頻段帶阻濾波器采用兩組獨立磁禪合的諧振器實現(xiàn)兩個阻 帶，變?nèi)荻O管控制磁禪合強(qiáng)度實現(xiàn)頻率調(diào)諧范圍內(nèi)阻帶的恒定絕對帶寬，使得兩個阻帶 絕對帶寬保持相對恒定，帶外傳輸性能良好。
[0024]4、本發(fā)明的可重構(gòu)雙頻段帶阻濾波器通過對兩組諧振器和主傳輸線進(jìn)行適當(dāng)?shù)?彎曲折疊，使濾波器結(jié)構(gòu)更緊湊，減小了濾波器的體積，提高了集成度，而且主傳輸線可W 從兩組諧振器之間饋電，將兩個阻帶隔離開來，實現(xiàn)獨立調(diào)諧。
【附圖說明】
[0025]圖1為本發(fā)明實施例1的可重構(gòu)雙頻段帶阻濾波器結(jié)構(gòu)示意圖。
[0026] 圖2為本發(fā)明實施例1的采用平行禪合線饋電的諧振器等效電路圖。
[0027] 圖3為本發(fā)明實施例2的可重構(gòu)雙頻段帶阻濾波器在不同第一直流電壓源的S參 數(shù)仿真和測試結(jié)果對比曲線圖。
[002引圖4為本發(fā)明實施例2的可重構(gòu)雙頻段帶阻濾波器在不同第二直流電壓源的S參 數(shù)仿真和測試結(jié)果對比曲線圖。
[0029] 其中，1-微帶線結(jié)構(gòu)，2-介質(zhì)基板，3-主傳輸線，4-第一諧振器，5-第二諧振器， 6-第立諧振器，7-第四諧振器，8-第一變?nèi)荻O管，9-第二變?nèi)荻O管，10-第立變?nèi)荻O 管，11-第四變?nèi)荻O管，12-第一金屬通孔，13-第二金屬通孔，14-第S金屬通孔，15-第四 金屬通孔，Biasl-第一直流電壓源，Bias2-第二直流電壓源，Lthak。-高頻扼流圈，Portl-輸 入端口，Port2-輸出端口。
【具體實施方式】
[0030] 實施例1 ;
[0031]如圖1所示，本實施例的可重構(gòu)雙頻段帶阻濾波器包括上層的微帶線結(jié)構(gòu)1和有 源電路、中層的介質(zhì)基板2、下層的接地金屬貼片（圖中未示出）化及金屬通孔，所述金屬通 孔依次貫穿微帶線結(jié)構(gòu)1、介質(zhì)基板2和接地金屬貼片，使微帶線結(jié)構(gòu)1與接地金屬貼片之 間通過介質(zhì)基板2連接；所述微帶線結(jié)構(gòu)1包括主傳輸線3、第一諧振器4、第二諧振器5、 第=諧振器6和第四諧振器7,所述主傳輸線3彎曲折疊成左右兩邊對稱、中部向下凹的結(jié) 構(gòu)，所述第一諧振器4和第二諧振器5在彎曲折疊后，分別設(shè)置在主傳輸線3的左下方和右 下方，并通過主傳輸線3禪合形成一組諧振器；所述第=諧振器6和第四諧振器7在彎曲折 疊后均形成開口環(huán)結(jié)構(gòu)，設(shè)置在主傳輸線3中部向下凹的位置上，并通過主傳輸線3形成另 一組諧振器；兩組諧振器和主傳輸線3使微帶線結(jié)構(gòu)1整體呈