[发明专利]一种紧凑型可电调的平衡带通滤波器

说明书

本发明公开了一种紧凑型可电调的平衡带通滤波器，包括上层的微带线结构、中层的介质基板、下层的接地金属贴片以及金属通孔，所述微带线结构包括一个多模谐振器和两对输入/输出馈电线，所述多模谐振器包括上下对称的第一微带线和第二微带线，第一微带线和第二微带线均呈E型，第一微带线朝下，第二微带线朝上；第一微带线的左右两侧微带枝节线分别通过两个串联的变容二极管与第二微带线的左右两侧微带枝节线连接，第一微带线的中心微带枝节线也通过两个串联的变容二极管与第二微带线的中心微带枝节线连接，并且在这两个串联的变容二极管的中心加载一段短微带枝节线。本发明不仅实现了通带的中心频率可调，而且实现了带宽可调。

技术领域

本发明涉及一种平衡带通滤波器，尤其是一种应用在对信噪比要求高的可重构射频前端系统的的紧凑型可电调的平衡带通滤波器，属于微波通信技术领域。

背景技术

无线通信技术的飞快发展对射频前端系统的高性能、小型化、兼容性和灵活性等提出更高的要求。射频电调滤波器作为射频前端系统的重要组成部分，并且具有体积小、成本低以及可重构等优势，因此日益受到重视。与传统的单端滤波器相比，平衡滤波器具有共模抑制的效果，能够很好的抑制周围环境噪声干扰，提高信噪比，满足现代通信系统高质量的通信要求。所以，对紧凑型可调平衡带通滤波器的研究具有重大的意义。

平衡滤波器对环境噪声有较好的抑制效果，因此在现代通信系统中，平衡滤波器得到了广泛的应用。目前平衡滤波器的研究主要集中在共模抑制、多频带和小型化等方面。根据“J.Shi and Q.Xue,“Balanced bandpass filters using center-loaded half-wavelength resonators,”IEEE Trans.Microw.Theory Techn.,vol.58,no.4,pp.970–977,Apr.2010.”所提供的分析得知，对于共模抑制，用得比较多的方法是在对称中心加载集中元件，并且不影响差模状态下的通带性能，但是增加了加工难度。而根据“C.-H.Lee,C.-I.G.Hsu,and C.-C.Hsu,“Balanced dual-band BPF with stub-loaded SIRs forcommon-mode suppression,”IEEE Mic-row.Wireless Compon.Lett.,vol.20,no.2,pp.70–72,Feb.2010.”所提供的分析可知，利用中心加载枝节，分离共模和差模的工作频率以及使每对谐振器具有同样的差模谐振频率和不同的共模谐振频率也能达到共模抑制的效果。但是很多平衡滤波器的中心频率是不可以调节的，目前只有为数不多的可调平衡滤波器被提出。

2010年Yuan Chun Li等人在IEEE Transaction on MTT上发表了“TunableBalanced Bandpass Filter With Constant Bandwidth and High Common-ModeSuppression”，提出了带宽恒定的可调平衡滤波器，通过中心加载集中元件的方法抑制共模，并且利用电磁混合耦合的方式控制带宽。

2012年Jinrong Mao等人在IET Microwaves,Antennas&Propagation上发表了“Tunable differential-mode bandpass filters with wide tuning range and highcommon-mode suppression”，文章提出了基于两端分别加载变容管的阶梯阻抗谐振器设计的可调平衡带通滤波器。同样也是通过集中元件加载的方式抑制共模，利用电磁混合耦合的方式控制带宽的恒定。然而，这两种方法设计的滤波器一旦被加工成型，在频率调节过程中，带宽是不可调节的。