[發明專利]電調傳輸零點的恒定帶寬寬帶濾波器

有效

• 申請號: 201711315191.0
• 申請日: 2017-12-12
• 公開（公告）號: CN108110388B
• 公開（公告）日: 2020-06-26
• 發明（設計）人: 楊帥;耿攀;楊文鐵;左超;余定峰;徐林;張平;鄭攀峰;肖涵琛;王建勛;孫瑜;陳濤;魏華;明海濤;杜兆偉
• 申請（專利權）人: 中國船舶重工集團公司第七一九研究所
• 主分類號: H01P1/203
• 分類號: H01P1/203
• 代理公司: 北京律譜知識產權代理事務所(普通合伙) 11457
• 代理人: 黃云鐸

本發明公開了一種電調傳輸零點的恒定帶寬寬帶濾波器，包括微帶介質基板(1)、金屬接地板(2)、短路枝節加載諧振器(3)、耦合饋線(4)、接地孔(5)、變容二極管(6)以及直流偏置電路(7)。本發明采用了折疊的短路枝節加載諧振器增大了電流路徑，降低了諧振頻率，同時內側加載折疊雙饋線結構，從而使寬帶濾波器結構緊湊、尺寸小型化。本發明采用變容二極管控制源與負載耦合，通過直流偏置電路調節變容二極管容值，進而改變傳輸零點的位置和數量，提升寬帶濾波器的選擇性能；同時，通帶性能不受影響，保持恒定帶寬，從而確保濾波器性能穩定。

技術領域

本發明屬于電子器件技術領域，具體涉及微帶寬帶濾波器，可用于無線通信系統和衛星通信系統射頻前端。

背景技術

全球通訊技術的蓬勃發展，使得衛星通信、雷達跟蹤、探測制導及遙感技術越來越多的借助微波毫米波技術。隨著微波毫米波通信業務的日益增多，頻譜資源日漸緊張，頻帶資源劃分的更細，對無線終端設備的要求變得十分苛刻。高性能、小型化、低成本、易集成的微波濾波器成為當今微波射頻領域的研究熱點。傳統的濾波器如巴特沃夫和切比雪夫濾波器，通常是通過增加濾波器的階數來滿足高選擇性的需求，加工出來的濾波器體積和重量都比較大，不再適合現代通信系統設計的需求。橢圓函數及交叉耦合濾波器雖然具有良好的選擇性，但設計復雜，變量難以靈活控制，不適合無線通信日新月異的變化需求。

近年來，隨著寬帶、超寬帶技術的發展，多模寬帶濾波器成為微波濾波器產業中一個新興的發展點，該類濾波器的每個多模諧振器都可以作為一個多調諧的諧振電路，能夠大大減少諧振器的數目，使濾波器的結構更緊湊，尺寸更小巧。但是，多模諧振器的傳輸零點往往會隨著諧振器的通帶調整而調整，同時帶內特性也會隨之改變。這一點在濾波器設計中，就會導致濾波器設計通用性變差，即針對不同需求必須重新選型設計，不能夠滿足現代通信系統日益增加的濾波設計需求。

現有的濾波器都無法滿足帶內參數恒定不變，固有帶寬不受其他因素影響，以及濾波器選擇性能根據不同場景需求，可通過電路調節改變而不影響通帶內參數的需求。

發明內容

本發明目的在于針對上述已有技術的不足，提出一種電調傳輸零點的恒定帶寬寬帶濾波器，能夠靈活控制寬帶濾波器的帶外傳輸零點，且不改變濾波器通帶內特性，設計的濾波器尺寸小、結構緊湊，同時具有低損耗、高選擇性等優良特性，滿足衛星通信和無線通信對微波射頻濾波器恒定帶寬零點可調的需求。

為實現上述目的，本發明提供一種電調傳輸零點的恒定帶寬寬帶濾波器，其特征在于，包括微帶介質基板、金屬接地板、短路枝節加載諧振器、耦合饋線、接地孔、變容二極管以及直流偏置電路。

在一種優選實現方式中，所述金屬接地板設置于所述微帶介質基板下方，所述短路枝節加載諧振器呈折疊結構，包括主枝節、加載枝節和接地孔，所述加載枝節位于所述主枝節的一側，所述主枝節兩端向加載枝節側垂直彎折，所述接地孔與所述加載枝節相連，所述耦合饋線為雙枝節饋線，其至少部分設置于所述短路枝節加載諧振器內側，所述變容二極管和所述直流偏置電路分別連接在所述耦合饋線的雙枝節之間。

在另一種優選實現方式中，所述變容二極管從雙枝節端部連接在所述耦合饋線的雙枝節之間，所述直流偏置電路從雙枝節側部連接在所述耦合饋線的雙枝節之間。

在另一種優選實現方式中，所述耦合饋線分成左右兩枝，包括左耦合饋線和右耦合饋線，所述左耦合饋線和所述右耦合饋線之間具有相對的饋線分枝，所述直流偏置電路設置于相對的饋線分枝之間。

在另一種優選實現方式中，所述直流偏置電路由直流偏置電壓源、偏置電阻、扼流電感組成。

本發明具有以下優點：

1.本發明由于采用了折疊的短路枝節加載諧振器增大了電流路徑，降低了諧振頻率，同時內側加載折疊雙饋線結構，從而使寬帶濾波器結構緊湊、尺寸小型化。