[发明专利]一种基于忆阻器的新型可重构双频带通滤波器

权利要求书

1.一种基于忆阻器的新型可重构双频带通滤波器，其特征在于包括双频带通滤波器、两个忆阻器、四个单刀双掷开关；单刀双掷开关SPDT2的3端口加载在双频带通滤波器中产生低频通带的合适位置A，SPDT2的1端口分别与忆阻器M1的一端和单刀双掷开关SPDT1的2端口相连，SPDT2的2端口悬空；忆阻器M1的另一端接地；单刀双掷开关SPDT1的1端口用以接入调控电压，3端口悬空；单刀双掷开关SPDT4的3端口加载在双频带通滤波器中产生高频通带的合适位置B，SPDT4的1端口分别与忆阻器M2的一端和单刀双掷开关SPDT3的2端口相连，SPDT4的2端口悬空；忆阻器M2的另一端接地；单刀双掷开关SPDT3的1端口用以接入调控电压，3端口悬空；通过分别调节忆阻器M1和M2的阻值实现打开或关断滤波器中的低频和高频通带；

通过调控忆阻器两端的输入电压进而调控忆阻器的忆阻值以控制对应的通带可重构，从而实现滤波器的多模式切换功能；

位置A、B的获取方法是：基于HFSS仿真软件，在双频带通滤波器的基础上充分考虑滤波器的结构特点，选择在输入馈线相邻的枝节线上加载电阻片模拟忆阻器进行模拟仿真；对于位置A的选择，当电阻片处于低阻状态且忆阻器M2未加载的情况下，通过调整电阻片在枝节线上的位置，低频通带具有较好的关闭效果并对高频通带的影响较小时的位置就是合适位置A；合适位置B的获取与合适位置A获取的方法一致。

2.如权利要求1所述的一种基于忆阻器的新型可重构双频带通滤波器，其特征在于单刀双掷开关SPDT1、SPDT2和忆阻器M1构成忆阻器M1的阻值调控电路；当单刀双掷开关SPDT1和SPDT2均处于“0”状态，通过调控忆阻器M1的输入电压对忆阻器M1进行调控，从而控制忆阻器M1到所需要的忆阻值，其中“0”状态表示1脚和2脚连接；由单刀双掷开关SPDT3、SPDT4和忆阻器M2构成忆阻器M2的阻值调控电路，其阻值调控方式和忆阻器M1的控制方式相同；当单刀双掷开关SPDT1、SPDT2、SPDT3和SPDT4均处于“1”状态时，单刀双掷开关切断了调控电压与滤波器之间的连接，有效避免调控电压的干扰影响，“1”状态表示1脚和3脚连接；同时由于忆阻器存在非易失性，忆阻器会保持阻值不变，在单刀双掷开关均处于“1”状态下可以测试该新型可重构双频滤波器在各种模式下的S参数仿真图。

3.如权利要求2所述的一种基于忆阻器的新型可重构双频带通滤波器，其特征在于当忆阻器M1、M2均处于高阻状态，滤波器存在二个通带；当忆阻器M1处于低阻状态、M2处于高阻状态，滤波器只有一个高频通带，低频通带关闭；当忆阻器M1处于高阻状态、M2处于低阻状态，滤波器只有一个低频通带，高频通带关闭；当忆阻器M1、M2均处于低阻状态，滤波器的二个通带均被关闭。

4.如权利要求1所述的一种基于忆阻器的新型可重构双频带通滤波器，其特征在于忆阻器中引入的窗口函数i_out*(1-i_out)使得忆阻器拥有明显的硬开关特性；其中i_out为忆阻器内部积分模型电路的输出；忆阻器的阻值由状态变量i_out决定，那么忆阻器最终阻值的表达式为：

M＝R_off+(R_on-R_off)i_out

其中，R_off和R_on分别代表忆阻器在内部掺杂浓度最低及最高时候的理论极限阻值，即为理论最大值和最小值，可人为设定。

5.如权利要求1所述的一种基于忆阻器的新型可重构双频带通滤波器，其特征在于忆阻器两端的输入电压为频率10MHZ，幅度1V的正弦波。