[實用新型]一種加載PIN管的基片集成波導(dǎo)可調(diào)濾波器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201420533132.6
• 申請日: 2014-09-16
• 公開（公告）號: CN204067525U
• 公開（公告）日: 2014-12-31
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 林先其;程飛;江源;于家偉;聶麗英;張瑾;宋開軍;樊勇
• 申請（專利權(quán)）人: 電子科技大學(xué)
• 主分類號: H01P1/20
• 分類號: H01P1/20;H01P1/208
• 代理公司: 成都科奧專利事務(wù)所(普通合伙) 51101
• 代理人: 王蔚

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型屬于微波毫米波器件技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及微波毫米波器件中的加載PIN管的基片集成波導(dǎo)可調(diào)濾波器。

背景技術(shù)

早期的無線通信系統(tǒng)通常工作在一個某一固定頻段內(nèi)，但是，近年來隨著移動通信，無線局域網(wǎng)的快速發(fā)展，人們對于無線數(shù)據(jù)交換的需求激增，通信頻段日益擁擠，現(xiàn)代通信系統(tǒng)的發(fā)展趨勢是設(shè)計出對于各種新興應(yīng)用的高度靈活的下一代多用途射頻收發(fā)機。而能自適應(yīng)選擇工作頻段的微波可調(diào)濾波器屬于該收發(fā)系統(tǒng)的核心器件。可調(diào)濾波器位于接收機前端，能提高頻譜資源的利用率，用來抑制干擾信號，或是放寬對振蕩器的相位噪聲和動態(tài)范圍要求。而在軟件無線電系統(tǒng)中，可調(diào)濾波器則用來取代數(shù)量龐大的濾波器組，減小系統(tǒng)的面積，增加系統(tǒng)的靈活性。

可調(diào)濾波器通常是通過加載調(diào)諧元件來實現(xiàn)的，例如，半導(dǎo)體PIN管和變?nèi)荻O管，射頻微機電系統(tǒng)(MEMS)。這類調(diào)諧元件很容易被集成進無源濾波器結(jié)構(gòu)中，并且其調(diào)諧電壓相對較低，調(diào)諧速度快，因此被普遍采用到可重構(gòu)濾波器的設(shè)計中。基片集成波導(dǎo)是近年來發(fā)展起來的新興器件，集合了傳統(tǒng)微帶線和金屬波導(dǎo)共同的優(yōu)點，損耗小，功率容量大，易于加工。本實用新型提出的可調(diào)濾波器，結(jié)合了PIN管調(diào)諧速度快，調(diào)諧電壓低，基片集成波導(dǎo)損耗小的優(yōu)點。

發(fā)明內(nèi)容

本實用新型的目的是提出一種加載PIN管的基片集成波導(dǎo)可調(diào)濾波器，克服現(xiàn)有可調(diào)濾波器調(diào)諧速度慢，調(diào)諧電壓高，損耗大的缺點。

本實用新型的技術(shù)方案是：一種加載PIN管的基片集成波導(dǎo)可調(diào)濾波器，包括從上到下依次層疊的第一金屬覆銅層、介質(zhì)基片、第二金屬覆銅層；為了形成本實用新型的可調(diào)濾波器，通過印制電路板制造工藝對第一金屬覆銅層進行加工形成所需的金屬圖案，第二金屬覆銅層為未做加工的完整的銅層，對介質(zhì)基片打孔，并對孔做表面金屬化處理形成金屬化通孔陣列；金屬化通孔陣列貫穿了基片集成波導(dǎo)上表區(qū)域和介質(zhì)基片與第二金屬覆銅層相連，圍成左右對稱的長方形可調(diào)諧振腔一、諧振腔二；第一金屬覆銅層包括基片集成波導(dǎo)上表區(qū)域、位于基片集成波導(dǎo)上表區(qū)域左右兩側(cè)并與之相連的兩條微帶線、位于基片集成波導(dǎo)上表區(qū)域內(nèi)部并且在微帶線上下兩側(cè)的四組L形耦合槽、位于基片集成波導(dǎo)上表區(qū)域中心上下對稱的兩組U形耦合槽，位于基片集成波導(dǎo)上表區(qū)域內(nèi)部的兩組橫向槽，位于每組橫向槽內(nèi)部的兩個焊盤一、兩個焊盤二；貼片電容的一支管腳與基片集成波導(dǎo)上表區(qū)域焊接在一起，另一支管腳與焊盤一焊接在一起，PIN二極管的陽極與焊盤一焊接在一起，陰極與基片集成波導(dǎo)上表區(qū)域焊接在一起，貼片電感的兩支管腳分別與焊盤一、焊盤二焊接在一起，形成調(diào)諧電路，每條橫向槽上分布兩組調(diào)諧電路。

進一步的，微帶線為對應(yīng)基片的50歐姆微帶線。

進一步的，四組L形耦合槽、兩組U形耦合槽、兩組橫向槽均為對第一金屬覆銅層腐蝕而形成。

進一步的，所述金屬化通孔陣列在上下相對的L形耦合槽之間、上下相對的U形耦合槽之間中斷，形成連續(xù)耦合窗口。

本實用新型的優(yōu)點和有益效果：

(1)本實用新型具有調(diào)諧速度快的特點，通常基于釔鐵石榴石的可調(diào)濾波器調(diào)諧速度在毫秒數(shù)量級，而PIN管的開斷時間為納秒級別；

(2)本實用新型的調(diào)諧電壓低，因為基于變?nèi)荻O管或是鈦酸鋇鍶電容的可調(diào)濾波器，其調(diào)諧電壓通常為幾十伏特，而PIN管的偏置電壓僅為0.9V；

(3)本實用新型具有較小的插入損耗，因為基片集成波導(dǎo)的品質(zhì)因數(shù)比微帶線高，因此能在一定程度上降低可調(diào)濾波器的整體插入損耗。

附圖說明

圖1是本實用新型的側(cè)視示意圖

圖2是本實用新型的第一金屬覆銅層的電路結(jié)構(gòu)圖

圖3是本實用新型的調(diào)諧電路的局部放大圖

圖4是本實用新型的測試結(jié)果

具體實施方式