零點(diǎn)可調(diào)的帶通濾波器的制造方法
【專利說明】
[0001 ] 技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明屬于微波毫米波器件技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及微波毫米波器件中的可調(diào)濾波器。
[0002]【背景技術(shù)】:
電磁頻譜是非常珍貴的資源，目前開放的商用頻段有限，不同的通信設(shè)備之間可能具有相近的工作頻率，它們的信號之間很容易產(chǎn)生通信干擾。同一無線設(shè)備內(nèi)部不同的部件之間，或是無線系統(tǒng)前端的收發(fā)天線之間，由于距離相隔較近，可能也存在干擾。此外，系統(tǒng)內(nèi)的非線性器件則會產(chǎn)生二次或三次諧波，或是鏡像頻率，這些雜散信號會干擾系統(tǒng)的正常工作。因此，在無線系統(tǒng)中，特別是高頻工作的系統(tǒng)中，需要使用帶通濾波器來抑制這些干擾信號和雜散信號。在帶通濾波器的阻帶中引入傳輸零點(diǎn)，可以提高濾波器的選擇性，增強(qiáng)對不需要信號的抑制效果?，F(xiàn)有帶通濾波器零點(diǎn)頻率固定，不能動態(tài)地調(diào)節(jié)傳輸零點(diǎn)的頻率，濾波器的選擇性差。
[0003]
【發(fā)明內(nèi)容】
:
本發(fā)明的目的是提出一種可動態(tài)地調(diào)節(jié)傳輸零點(diǎn)的頻率，而又不影響濾波器的通帶特性的零點(diǎn)可調(diào)的帶通濾波器。
[0004]本發(fā)明的技術(shù)方案是:
包括從上到下的上層金屬1，介質(zhì)2，金屬地3，基片有上下貫穿的第一金屬化通孔111，第二金屬化通112，上層金屬上焊接有第一變?nèi)荻O管121、第二變?nèi)荻O管122、第一偏置電阻131、第二偏置電阻132、第一偏置線141、第二偏置線142、第三諧振器163、第四諧振器164，第三諧振器163、第四諧振器164相對側(cè)分別有第一輸入輸出饋線151、第二輸入輸出饋線152，第一輸入輸出饋線151、第二輸入輸出饋線152相對側(cè)分別有第一諧振器161，第二諧振器162，第一變?nèi)荻O管121、第二變?nèi)荻O管122分別連接第一金屬化通孔111、第三諧振器163，第二金屬化通112、第四諧振器164，第一偏置線141經(jīng)第一偏置電阻131與第三諧振器163連接、第二偏置線142經(jīng)第二偏置電阻132與第四諧振器164連接。
[0005]進(jìn)一步的，第一輸入輸出饋線151為終端開路的50歐姆微帶線，其右端和左端分別與第一諧振器161和第三諧振器163通過縫隙耦合，第二輸入輸出饋線152為終端開路的50歐姆微帶線，其左端和右端分別與第二諧振器162和第三諧振器164通過縫隙耦合，第一諧振器161為開口向上的U形微帶線，第二諧振器162為開口向下的U形微帶線，第一諧振器161的右邊與第二諧振器162的左邊通過縫隙耦合。
[0006]進(jìn)一步的，第三諧振器163為開口向上的U形微帶線，第一變?nèi)荻O管121的陰極焊接到第三諧振器163左邊的開路端，陽極焊接到第一金屬化通孔111上，第一偏置電阻131的一端焊接到第三諧振器163上，另一端焊接到第一偏置線141上，第一偏置線141為兩端為正方形焊盤中間為細(xì)微帶線的結(jié)構(gòu)，第四諧振器164為開口向下的勾形微帶線，第二變?nèi)荻O管122的陰極焊接到第四諧振器164右邊的開路端，陽極焊接到第二金屬化通孔112上，第二偏置電阻132的一端焊接到第四諧振器164上，另一端焊接到第二偏置線142上，第二偏置線142為兩端為正方形焊盤中間為細(xì)微帶線的結(jié)構(gòu)。
[0007]解決濾波器的選擇性差的問題的方法就是在濾波器的阻帶產(chǎn)生傳輸零點(diǎn)，而零點(diǎn)可調(diào)的帶通濾波器能動態(tài)地調(diào)節(jié)傳輸零點(diǎn)的頻率，而又不影響濾波器的通帶特性，可以改變?yōu)V波器的選擇性，或是對某些頻率變化著的干擾信號能更加靈活地抑制。
[0008]本發(fā)明引入可調(diào)諧振器來產(chǎn)生可調(diào)的傳輸零點(diǎn)，這種方法的優(yōu)點(diǎn)是各個零點(diǎn)可以通過不同的偏壓來控制，零點(diǎn)調(diào)節(jié)范圍寬，能實(shí)時改變?yōu)V波器的選擇性。
[0009]本發(fā)明的技術(shù)方案的原理是:圖2中，通帶內(nèi)的信號通過輸入輸出饋線進(jìn)入，經(jīng)第一諧振器和第二諧振器，由輸入輸出饋線流出。第三諧振器和第四諧振器為可調(diào)諧振器，其諧振頻率可以通過改變第一和第二變?nèi)荻O管的偏壓來改變，因此。第一輸入輸出饋線與第三諧振器耦合，形成一個可調(diào)的傳輸零點(diǎn)，而第二輸入輸出饋線與第四諧振器耦合，形成第二個可調(diào)的傳輸零點(diǎn)。第三與第四諧振器分別由兩個獨(dú)立的偏壓控制，因此兩個傳輸零點(diǎn)的頻率是不相關(guān)的，可以分別控制。
[0010]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和有益效果:
(1)本發(fā)明中的帶通濾波器的傳輸零點(diǎn)受偏置電壓控制，兩個傳輸零點(diǎn)能獨(dú)立調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)范圍寬，能動態(tài)地改變?yōu)V波器的選擇性，及帶外抑制。
[0011](2)在零點(diǎn)的調(diào)節(jié)過程中，只會改變?yōu)V波器的帶外性能，通帶的中心頻率和帶寬都保持恒定。
[0012](3)本發(fā)明使用變?nèi)荻O管作為調(diào)諧元件，成本低，所需的偏置電壓低。
[0013](4)本發(fā)明是平面電路，便于與其他電路集成，大規(guī)模生產(chǎn)。
[0014]【附圖說明】:
圖1為本發(fā)明的主視圖。
[0015]圖2為本發(fā)明的電路結(jié)構(gòu)圖。
[0016]圖3為本發(fā)明在第一種工作狀態(tài)下測試的S參數(shù)曲線圖。
[0017]圖4為本發(fā)明在第二種工作狀態(tài)下測試的S參數(shù)曲線圖。
[0018]【具體實(shí)施方式】:
零點(diǎn)可調(diào)的帶通濾波器，基片包括從上到下的上層金屬1，介質(zhì)2，金屬地3，基片有上下貫穿基片的第一金屬化通孔111，第二金屬化通112，上層金屬上焊接有第一變?nèi)荻O管121、第二變?nèi)荻O管122、第一偏置電阻131、第二偏置電阻132，上層金屬有第一偏置線141，第二偏置線142，第一輸入輸出饋線151，第二輸入輸出饋線152，第一諧振器161，第二諧振器162，第三諧振器163，第四諧振器164。
[0019]進(jìn)一步的，第一輸入輸出饋線151為終端開路的50歐姆微帶線，其右端和左端分別與第一諧振器161和第三諧振器163通過縫隙耦合，第二輸入輸出饋線152為終端開路的50歐姆微帶線，其左端和右端分別與第二諧振器162和第三諧振器164通過縫隙耦合，第一諧振器161為開口向上的U形微帶線，第二諧振器162為開口向下的U形微帶線，第一諧振器161的右邊與第二諧振器162的左邊通過縫隙耦合。
[0020]進(jìn)一步的，第三諧振器163為開口向上的U形微帶線，第一變?nèi)荻O管121的陰極焊接到第三諧振器163左邊的開路端，陽極焊接到第一金屬化通孔111上，第一偏置電阻131的一端焊接到第三諧振器163上，另一端焊接到第一偏置線141上，第一偏置線141為兩端為正方形焊盤中間為細(xì)微帶線的結(jié)構(gòu)，第四諧振器164為開口向下的勾形微帶線，第二變?nèi)荻O管122的陰極焊接到第四諧振器164右邊的開路端，陽極焊接到第二金屬化通孔112上，第二偏置電阻132的一端焊接到第四諧振器164上，另一端焊接到第二偏置線142上，第二偏置線142為兩端為正方形焊盤中間為細(xì)微帶線的結(jié)構(gòu)。
[0021 ]基片選用國產(chǎn)F4B介質(zhì)基片，相對介電常數(shù)為2.65，基片厚度為0.8mm。測試結(jié)果如圖3和圖4所示，濾波器的中心頻率和帶寬在不同的偏壓下均為1.98GHz和150MHz，插入損耗分別為1.13dB和1.31dB。第一種狀態(tài)下，濾波器的兩個零點(diǎn)頻率為1.52GHz和2.65GHz，第二種狀態(tài)下，濾波器的兩個零點(diǎn)為1.75GHz和2.29GHz。在可調(diào)范圍內(nèi)回波損耗始終大于10dB，電路的整體尺寸為41.43mm X 35mm。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.零點(diǎn)可調(diào)的帶通濾波器，其特征在于基片包括從上到下的上層金屬(1)，介質(zhì)(2)，金屬地(3)，基片有上下貫穿的第一金屬化通孔(111)，第二金屬化通(112)，上層金屬上焊接有第一變?nèi)荻O管(121)、第二變?nèi)荻O管(122)、第一偏置電阻(131)、第二偏置電阻(132)、第一偏置線(141)、第二偏置線(142)、第三諧振器(163)、第四諧振器(164)，第三諧振器(163)、第四諧振器(164)相對側(cè)分別有第一輸入輸出饋線(151)、第二輸入輸出饋線(152)，第一輸入輸出饋線(151)、第二輸入輸出饋線(152)相對側(cè)分別有第一諧振器(161)，第二諧振器(162)，第一變?nèi)荻O管(121)、第二變?nèi)荻O管(122)分別連接第一金屬化通孔(111)、第三諧振器(163)，第二金屬化通(112)、第四諧振器(164)，第一偏置線(141)經(jīng)第一偏置電阻(131)與第三諧振器(163)連接、第二偏置線(142)經(jīng)第二偏置電阻(132)與第四諧振器(164)連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的零點(diǎn)可調(diào)的帶通濾波器，其特征在于第一輸入輸出饋線(151)為終端開路的50歐姆微帶線，其右端和左端分別與第一諧振器(161)和第三諧振器(163)通過縫隙耦合，第二輸入輸出饋線(152)為終端開路的50歐姆微帶線，其左端和右端分別與第二諧振器(162)和第三諧振器(164)通過縫隙耦合，第一諧振器(161)為開口向上的U形微帶線，第二諧振器(162)為開口向下的U形微帶線，第一諧振器(161)的右邊與第二諧振器(162)的左邊通過縫隙耦合。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的零點(diǎn)可調(diào)的帶通濾波器，其特征在于，第三諧振器(163)為開口向上的U形微帶線，第一變?nèi)荻O管(121)的陰極焊接到第三諧振器(163)左邊的開路端，陽極焊接到第一金屬化通孔(111)上，第一偏置電阻(131)的一端焊接到第三諧振器(163)上，另一端焊接到第一偏置線(141)上，第一偏置線(141)為兩端為正方形焊盤中間為細(xì)微帶線的結(jié)構(gòu)，第四諧振器(164)為開口向下的勾形微帶線，第二變?nèi)荻O管(122)的陰極焊接到第四諧振器(164)右邊的開路端，陽極焊接到第二金屬化通孔(112)上，第二偏置電阻(132)的一端焊接到第四諧振器(164)上，另一端焊接到第二偏置線(142)上，第二偏置線(142)為兩端為正方形焊盤中間為細(xì)微帶線的結(jié)構(gòu)。
【專利摘要】本發(fā)明為零點(diǎn)可調(diào)的帶通濾波器，解決現(xiàn)有帶通濾波器零點(diǎn)頻率固定的缺點(diǎn)。基片包括從上到下的上層金屬(1)，介質(zhì)(2)，金屬地(3)，基片有上下貫穿基片的第一金屬化通孔(111)，第二金屬化通(112)，上層金屬上焊接有第一變?nèi)荻O管(121)、第二變?nèi)荻O管(122)、第一偏置電阻(131)、第二偏置電阻(132)，上層金屬有第一偏置線(141)，第二偏置線(142)，第一輸入輸出饋線(151)，第二輸入輸出饋線(152)，第一諧振器(161)，第二諧振器(162)，第三諧振器(163)，第四諧振器(164)。
【IPC分類】H01P1/203
【公開號】CN105470606
【申請?zhí)枴緾N201511004485
【發(fā)明人】程飛
【申請人】成都九洲迪飛科技有限責(zé)任公司
【公開日】2016年4月6日
【申請日】2015年12月29日