[实用新型]一种变容管加载的可重构带阻滤波器

说明书

技术领域

本实用新型涉及微波滤波器，尤其是涉及一种变容管加载的可重构带阻滤波器。

背景技术

滤波器是现代无线通信系统中的关键器件之一，可在前端装置及收发模块中实现信道选择、镜像消除、寄生滤波等重要的功能。随着电子技术的迅速发展，现代无线通信系统呈现出多频段、宽频带、多功能、小型化、轻量化的发展趋势，这就要求系统中的滤波模块必须具备高性能、小尺寸、灵活多样的选频功能。可重构带阻滤波器作为一种性能灵活的新型滤波器，不仅能够隔离较大干扰信号，还能根据实际需求实时重构选频特性，因而受到广泛关注，已成为当今滤波技术领域的研究热点。通常，较为理想的可重构带阻滤波器具有以下特性：低插入损耗、高阻带衰减、高调谐速度、高可靠性以及具有紧凑的结构尺寸等。

目前，常用于实现可重构带阻滤波器的方式主要有以下几种：应用磁性材料、铁电体部件，加载PIN二极管、变容二极管，以及使用微机电系统(MEMS)技术等。例如Hualiang Zhang等人发表在IEEE microwave and wireless components letters上的《Bandpass Filters with Reconfigurable Transmission Zeros Using Varactor-Tuned Tapped Stubs》文章中提出使用变容二极管实现了带通滤波器的可重构；Hyung Suk Lee等人发表在IEEE microwave and wireless components letters上的《MEMS-based tunable LC bandstop filter with an ultrawide continuous tuning range》文章中则提出使用微机电系统技术实现带阻滤波器的可重构。其中，对使用PIN二极管或MEMS开关器件的可重构滤波器而言，由于其滤波响应的重构方式是通过开关状态切换来实现的，因此这类滤波器的选频特性很难实现连续调节。而对于变容二极管加载的可重构带阻滤波器而言，由于电调谐器件变容二极管的电容量可以随着外加偏压改变而连续可调，因此能够实现选频特性的连续调节；并且由于变容管不存在磁滞效应，其调谐速度也较应用磁性材料的可重构滤波器快；此外，这类滤波器还具有加工制作简单、易于实现小型化等优点。然而，多数现有的变容管加载的带阻滤波器的重构特性较为单一，即仅能实现重构滤波器的中心频率或者仅能够重构滤波器的工作带宽；同时由于变容二极管的Q值相对较低，这类滤波器还存在插入损耗相对较大、阻带衰减量较小的问题。因此，探究实现高阻带衰减、低插入损耗、中心频率与工作带宽独立调谐的特性是当前变容管加载的可重构带阻滤波器研究的一个重要方向。

发明内容

本实用新型的目的在于针对现有技术中存在的上述问题，提供变容管加载的、中心频率和工作带宽可独立调谐，能够实现中心频率在较大范围内调节，并保持阻带衰减大于30dB(最大可达45dB)的一种变容管加载的可重构带阻滤波器。

本实用新型设有介质基板，在介质基板上表面设有平面微带电路，在介质基板下表面设有接地金属层；在平面微带电路上一侧两端分别设有左主传输微带和右主传输微带，在左主传输微带与右主传输微带之间设有中主传输微带；在左主传输微带与中主传输微带之间串联左隔直电容，在左主传输微带的端部设有左馈电接头；在右主传输微带与中主传输微带之间串联右隔直电容，在右主传输微带的端部设有右馈电接头；在中主传输微带左右两端分别设有左支节谐振器和右支节谐振器，左支节谐振器一端与中主传输微带左端之间加载左变容二极管，右支节谐振器一端与中主传输微带右端之间加载右变容二极管，左支节谐振器另一端串接左电感，左电感外接左反向偏置电压，右支节谐振器另一端串接右电感，右电感外接右反向偏置电压；中主传输微带串接中电感。

所述介质基板可采用FR4介质基板，介电常数可为4.4；介质基板的尺寸可为36.8mm×33mm×0.8mm。

左主传输微带、右主传输微带、中主传输微带和接地金属层均可采用铜箔，左主传输微带、右主传输微带、中主传输微带和接地金属层的厚度均为35μm。

左变容二极管、右变容二极管可选用Infineon公司的BB857型变容二极管。

左电感、右电感和中电感均可选用100nH的电感。

左隔直电容、右隔直电容均可选用47pf的电容。

所述左支节谐振器和右支节谐振器均可为1/4波长。

本实用新型的有益效果是：