[发明专利]恒定带宽的电调双模双通带滤波器

说明书

技术领域

本发明属于电子器件技术领域，特别涉及微带电调双模双通带滤波器，可用于无线通信系统射频前端。

背景技术

随着移动通信、卫星通信和雷达、遥感技术的迅猛发展，无线频谱日益拥挤，对通信系统中的射频微波滤波器提出了十分苛刻的要求。微带滤波器具有尺寸小、重量轻、成本低、易加工的优点，在微波电路中得以广泛应用。微带滤波器的种类和实现形式多种多样，高性能电可调微带滤波器的研究一直是个热门领域。早在上世纪四十年代就出现了频率可调节的带通滤波器。作为一种特殊滤波器，它主要被应用于军事电子对抗和微波接收机系统中。

传统带通滤波器的主要指标有：带宽、中心频率、插入损耗、回波损耗、带外抑制、功率容量、尺寸等。理想的可调滤波器应具有以下特性：(a)调谐范围宽，调谐速度快；(b)通带的插入损耗小，并且带外抑制度高，以保证微波通信收发机具有较强的抗干扰能力；(c)绝对带宽和滤波特性在整个调谐过程中保持不变。然而在研究初期，可调谐滤波器的性能很差，首先调谐范围很窄，其次通带带宽随频率而变，导致带内插损起伏很大。

2009年1月E.E.Djoumessi等人在IET Microwave Antennas Propagation期刊（Vol.3,no.1,pp.117-124,2009）上发表了“Varactor-tuned quarter-wavelength dual-bandpass filter”，提出一种电调双通带微带滤波器，该滤波器能实现两个通带的连续可调，但带宽随着频率降低而减小，插损明显变差；2010年8月Wenxing Tang等人在IEEE Transactions on Microwave Theory and Techniques期刊（vol.58,no.8,pp.2213-2219,2010）上发表了“Varactor-Tuned Dual-Mode Bandpass Filters”，提出一种新型电调双模微带滤波器，该滤波器带外只有一个传输零点，且只实现单通带连续可调。

发明内容

本发明目的在于针对上述已有技术的不足，提出一种恒定带宽的电调双模双通带滤波器，以减小带内插损，提高带外隔离度，保持可调通带带宽的恒定。

为实现上述目的，本发明的恒定带宽的电调双模双通带滤波器，包括微带介质基板1，金属接地板2，谐振环3和馈线4，直流偏置电路7，金属接地板2上设有接地孔6，其特征在于：

谐振环3由两个结构相同的谐振环31和32对称分布组成，每个谐振环的一个内角上加载有变容二极管5，实现双模双通带效应；

馈线4采用对称分布的一对输入和输出共面波导馈线，每条馈线包含主馈线40和三个枝节；第一枝节41和第二枝节42分别位于主馈线40的末端两侧，第三枝节43位于主馈线的中部，使主馈线与三个枝节呈现“F”形；

直流偏置电路7由两组共地的直流偏置电压源71、偏置电阻72、扼流电感73连接组成，扼流电感73的一端与变容二极管处的谐振环外角连接，为两个变容二极管提供相同的可变电压。

上述恒定带宽的电调双模双通带滤波器，其特征在于，谐振环3呈方环形状，方环的四个边都向内凹陷。

上述恒定带宽的电调双模双通带滤波器，其特征在于，变容二极管5的一端接在谐振环3的内角上，另一端接在接地孔6上。

上述恒定带宽的电调双模双通带滤波器，其特征在于，直流偏置电压源71、偏置电阻72和扼流电感73相连构成直流偏置电路7。

上述恒定带宽的电调双模双通带滤波器，其特征在于，第一枝节41和第二枝节42处于同一水平线上，长度不等；第三枝节43的长度大于第二枝节42的长度。

本发明具有以下优点：

1．本发明由于采用了折叠的方环谐振器，增大了电流路径，降低了谐振频率，从而缩小了滤波器的尺寸。

2．本发明由于在谐振环的内角上加载变容二极管，有效形成双模双通带响应，并且通过调节变容二极管的直流偏置电压可以达到调节第一通带的目的。

4．本发明由于对称排布两个谐振环以及馈线结构，有效提高两通带的耦合强度，同时实现可调通带绝对带宽的恒定。

5．本发明由于采用了“F”型的输入输出馈线结构，使源和负载之间出现耦合，在每个通带两侧形成一对传输零点，改善了带外抑制。

附图说明

图1为本发明的三维结构图；

图2为图1的正面结构图；

图3为图1的底部结构图；

图4为本发明实施例传输响应S21曲线图；