一種基于頻率選擇性耦合的電調(diào)共模抑制濾波器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種電調(diào)共模抑制濾波器，尤其涉及可應(yīng)用于射頻前段電路的基于頻率選擇性耦合的電調(diào)共模抑制濾波器。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有在無線通信系統(tǒng)中，共模抑制濾波器具有很大的需求，因?yàn)樗鼘Νh(huán)境噪聲具有很好的抗干擾能力。近年來，海內(nèi)外學(xué)者展開了很多研宄來設(shè)計(jì)這樣的濾波器。其中有人在微帶結(jié)構(gòu)的地板上使用S形的諧振環(huán)來抑制共模信號，這樣的濾波電路可以在不添加外接電路結(jié)構(gòu)的情況下抑制共模信號，但是它會產(chǎn)生比較大的損耗，同時(shí)共模信號的抑制效果也不是很好；此外，更加常用的一種方式是設(shè)計(jì)一些特殊的電路結(jié)構(gòu)，使其輸入共模信號時(shí)具有帶阻特性，而輸入差模信號時(shí)是帶通的效果，這種設(shè)計(jì)方法比較簡單，但是這有個(gè)缺點(diǎn)，就是不能很好地控制差模信號的帶外效果；另外，還可以使用支節(jié)加載電路，使共模信號與差模信號的諧振頻率不在同一頻率，這樣也可以得到差模抑制的效果，不過這樣設(shè)計(jì)也存在共模信號帶外抑制不好的問題。為了得到更好的帶通效果，增強(qiáng)選擇性，同時(shí)使共模信號得到更好的抑制，有人使用了介質(zhì)集成波導(dǎo)(SIW)來設(shè)計(jì)電路，得到了低損耗，高選擇性，高共模信號抑制的帶通濾波器。除了以上提到的單頻共模抑制濾波器，也有人用支節(jié)加載線設(shè)計(jì)了雙頻，三頻等電路。不過不幸的是這些電路都不是可調(diào)的，限制了其應(yīng)用范圍。
[0003]在可重構(gòu)通信系統(tǒng)中，電可調(diào)的帶通濾波器在近年來受到了很高程度的重視。雖然今年來很多文獻(xiàn)公開提出了電調(diào)濾波器的設(shè)計(jì)方法，包括諧波抑制，恒定相對帶寬，恒定絕對帶寬等，但是這些都是雙端口濾波網(wǎng)絡(luò)，而四端口的具有共模抑制效果的電路卻并不多。雖然國內(nèi)外學(xué)者開始重視這個(gè)方向并做了一些探索，但還面臨較大的挑戰(zhàn)。在文獻(xiàn)《J.R.Mao, W.Q.Che, Y.L.Ma, and J.X.Chen, “Tunable differential-mode bandpassfilters with wide tuning range and high common-mode suppress1n,，，IET Proc.Microwaves, Antennas&Propagat1n, vol.8, n0.6, pp.437-444, May.2014.》和《Y.C.Li, andQ.Xue, “Tunable balanced bandpass filter with constant bandwidth and highcommon-mode suppress1n,，，IEEE Trans.Mi crow.Theory Tech., vol.59, n0.10, pp.2452 -2460, Apr.2011.》中分別提到了使用階躍阻抗諧振器和中心加載集總元件的方法來設(shè)計(jì)電調(diào)的電調(diào)的共模抑制濾波器。但是這兩個(gè)方法都是通過控制諧振器來抑制共模信號的，目前為止，還沒有公開提出通過控制饋電結(jié)構(gòu)來抑制共模信號的電調(diào)濾波器。為此，本發(fā)明提出了一種通過饋電結(jié)構(gòu)來抑制共模信號的電調(diào)濾波器，當(dāng)輸入信號為共模信號時(shí)，饋電線與諧振器之間的耦合被控制為頻率選擇性耦合，表現(xiàn)為抑制狀態(tài)，可以將共模信號抑制到-50dB以下；當(dāng)輸入差模信號時(shí)，電路輸出為帶通濾波效果。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型的目的是提供一種基于頻率選擇性耦合的電調(diào)共模抑制濾波器，兩對半波長諧振器組成了兩個(gè)濾波網(wǎng)絡(luò)；當(dāng)兩輸入端口輸入共模信號時(shí)，饋電線與諧振器之間的耦合被控制為頻率選擇性耦合，表現(xiàn)為衰減大于50dB的輸出信號抑制；當(dāng)兩輸入端口輸入差模信號時(shí)，輸出為濾波效果；除此之外，四個(gè)半波長諧振器的兩端都加上了變?nèi)荻O管，控制變?nèi)荻O管的加載電壓可以控制濾波器的中心頻率，得到中心頻率從970MHz到1350MHz電可調(diào)的共模抑制濾波器。
[0005]本實(shí)用新型的目的通過以下的技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn):
[0006]一種基于頻率選擇性耦合的電調(diào)共模抑制濾波器，包括:
[0007]上層微帶結(jié)構(gòu)、加載電容、加載變?nèi)荻O管、中間介質(zhì)基板和底層金屬地板，所述上層微帶結(jié)構(gòu)附著在中間介質(zhì)基板的上表面，在中間介質(zhì)基板下表面為底層金屬地板；
[0008]所述上層微帶結(jié)構(gòu)由四個(gè)半波長諧振器、四條饋電線、四個(gè)端口組成；所述每條饋電線的兩端分別與每個(gè)半波長諧振器的兩端形成對稱耦合；所述四個(gè)端口分別位于四條饋電線的中間位置；
[0009]所述加載變?nèi)荻O管在所述半波長諧振器的開路端；
[0010]所述加載電容設(shè)置在所述饋電線的末端及饋電線之間的連接處。
[0011]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例可以具有如下優(yōu)點(diǎn):
[0012]利用饋電線與諧振器之間的耦合實(shí)現(xiàn)了對共模信號的抑制，使用這種方法可以得到寬范圍內(nèi)的高共模信號抑制效果；對比其他通過諧振器來抑制共模信號的方法更容易設(shè)計(jì)通帶性能，增加了設(shè)計(jì)的靈活性。同時(shí)加載在每個(gè)半波長諧振器開路端的變?nèi)荻O管可以用來調(diào)節(jié)中心頻率，實(shí)現(xiàn)了共模信號抑制和頻率可調(diào)兩個(gè)功能的融合設(shè)計(jì)。
【附圖說明】
[0013]圖1是基于頻率選擇性耦合的電調(diào)共模抑制濾波器的結(jié)構(gòu)圖；
[0014]圖2是基于頻率選擇性耦合的電調(diào)共模抑制濾波器的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)圖；
[0015]圖3是Sddll參數(shù)和S dd21參數(shù)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果圖；
[0016]圖4是Scxll參數(shù)和S。。21參數(shù)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果圖。
【具體實(shí)施方式】
[0017]為使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合實(shí)施例及附圖對本實(shí)用新型實(shí)施方式作進(jìn)一步詳細(xì)的描述。
[0018]如圖1所示，為基于頻率選擇性耦合的電調(diào)共模抑制濾波器的結(jié)構(gòu)，包括上層微帶結(jié)構(gòu)、加載電容、加載變?nèi)荻O管、中間介質(zhì)基板和底層金屬地板，所述上層微帶結(jié)構(gòu)附著在中間介質(zhì)基板的上表面，在中間介質(zhì)基板下表面為底層金屬地板；其特征在于，
[0019]所述上層微帶結(jié)構(gòu)由四個(gè)半波長諧振器、四條饋電線、四個(gè)端口組成；所述每條饋電線的兩端分別與每個(gè)半波長諧振器的兩端形成對稱耦合；所述四個(gè)端口分別位于四條饋電線的中間位置；
[0020]所述加載變?nèi)荻O管在所述半波長諧振器的開路端；
[0021 ] 所述加載電容設(shè)置在所述饋電線的末端及饋電線之間的連接處。
[0022]上述加載變?nèi)荻O管設(shè)置在所述半波長諧振器的開路端，實(shí)現(xiàn)中心頻率可調(diào)；上述加載電容設(shè)置在所述饋電線的末端及饋電線之間的連接處，實(shí)現(xiàn)對外部品質(zhì)因數(shù)的控制。
[0023]所述端口和饋電線分別設(shè)置在左右兩邊，其中，左邊的兩個(gè)端口為輸入端口，右邊的兩個(gè)端口為輸出端口 ；左邊的兩條饋電線相互連接，右邊的兩條饋電線相互連接。電路輸入共模信號時(shí)，半波長諧振器的兩端電壓等幅反相，饋電線的兩端電壓等幅同相，饋電線與諧振器的耦合總量為零，得到共模信號的高抑制效果；電路輸入差模信號時(shí)，饋電線之間的連接處相當(dāng)于接地短路，饋電線與諧振器的耦合總量不為零，得到差模信號的帶通濾波效果O
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