[實用新型]一種新型微帶可重構多模濾波器

有效

• 申請號: 201720700957.6
• 申請日: 2017-06-16
• 公開（公告）號: CN206961987U
• 公開（公告）日: 2018-02-02
• 發明（設計）人: 于兵;楊斐;李鶴鳴;葛俊祥
• 申請（專利權）人: 南京信息工程大學
• 主分類號: H01P1/203
• 分類號: H01P1/203
• 代理公司: 南京縱橫知識產權代理有限公司32224
• 代理人: 董建林

技術領域

本實用新型屬于毫米波與微波器件技術領域，具體涉及一種新型微帶可重構多模濾波器。

背景技術

進入21世紀后，無線通信技術有了飛速的發展，無線通信設備也隨處可見。4G(FDD-LTE、TDD-LTE)已經得到全面普及，為了滿足日益增長的連接需求，并伴隨著虛擬現實、增強現實和物聯網云計算等技術的發展，人們又開始了5G的研發。未來對無線設備提出了更低的價格、更輕的重量、更大的容量等一系列新要求。濾波器是無線通信設備不可或缺的一部分，具有頻率選擇特性，能篩選出有用的信號，而對不需要的信號進行抑制，在雷達、移動通信等諸多電子設備中廣泛使用。其性能的優劣對整個通信設備的性能有著重要的影響。

在同一個通信系統會有多個通信頻段，為了實現該功能，比較成熟的采用多組收發技術，但是這種技術對器件的投資很大。采用可重構多模濾波器技術就能用單個濾波器，來實現多個頻率特性。通過在濾波器中加入可調元件，就可以實現對通帶中心頻率、帶寬和帶外抑制等參數的調節。

實用新型內容

本實用新型的目的在于克服現有技術中的不足，提供了一種新型微帶可重構多模濾波器，該濾波器采用的PIN二極管實現通帶頻率的切換，設計的濾波器具有尺寸小，結構簡單等優點。

為解決上述技術問題，本實用新型提供了一種新型微帶可重構多模濾波器，包括介質基板，在介質基板的底面設有金屬地板，在介質基板的上表面刻蝕有微波電路，其特征是，微波電路包括依次連接的第一饋電網絡、多模環形諧振器和第二饋電網絡，第一饋電網絡、多模環形諧振器和第二饋電網絡構成以多模環形諧振器的豎直中心處為對稱中心線的對稱結構；

其中第一饋電網絡由傳輸線四構成，第二饋電網絡由傳輸線五構成，傳輸線四與傳輸線五均為雙指結構且對稱設置；傳輸線四的左端口作為輸入端口，傳輸線五的右端口作為輸出端口；

多模環形諧振器包括傳輸線六、傳輸線七、傳輸線八、傳輸線九、傳輸線十、傳輸線十一、傳輸線十二、傳輸線十三以及PIN二極管，傳輸線九、傳輸線八和傳輸線十依次相連構成開口向上的直角∪形，傳輸線八的左右兩側分別水平連接傳輸線六和傳輸線七，傳輸線六位于傳輸線四的雙指之間，傳輸線七位于傳輸線五的雙指之間，傳輸線九一端垂直連接傳輸線十一，傳輸線十一端垂直連接傳輸線十二，且傳輸線十一與傳輸線十二為相對朝向，位于傳輸線十一和傳輸線十二的中間位置水平設置有傳輸線十三，傳輸線十一與傳輸線十三之間以及傳輸線十二與傳輸線十三之間串聯了二極管，傳輸線十三串聯電感后接地；二極管的兩端由Bias電路提供直流偏置電壓。

本實用新型濾波器的工作過程為：當直流偏置電壓加上正向電壓時，此時二極管導通，傳輸線十一與傳輸線十三之間以及傳輸線十二與傳輸線十三之間導通，濾波器通帶中心頻率在高頻處；

當直流偏置電壓加上反向電壓時，此時二極管截止，傳輸線十一與傳輸線十三之間以及傳輸線十二與傳輸線十三之間斷開，濾波器通帶中心頻率在低頻處。通過PIN二極管的通斷實現通帶頻率的切換。

進一步的，傳輸線四與傳輸線五兩者尺寸相同。

進一步的，傳輸線六與傳輸線四的雙指上下縫隙的寬度相同，傳輸線七與傳輸線五的雙指上下縫隙的寬度相同。

進一步的，所述濾波器的對稱中心與傳輸線十三和傳輸線八的豎直中心重合。

進一步的，Bias電路包括電阻R、電容C和電感L，直流電源輸入端一路直接連接電容C后接地，另一路串聯電阻R和電感L后連接二極管的陽極。

進一步的，介質基板的厚度為0.508mm，介電常數為3.38，損耗角正切為0.0027。

與現有技術相比，本實用新型所達到的有益效果是：該濾波器采用的PIN二極管實現通帶頻率的切換，此濾波器結構簡單。

附圖說明

圖1為微帶可重構多模濾波器的側視圖；

圖2為微帶可重構多模濾波器的結構示意圖；

圖3為微帶可重構多模濾波器PIN二極管導通時，頻段在1-6GHz時仿真與實測S參數示意圖；

圖4為微帶可重構多模濾波器PIN二極管截止時，頻段在1-6GHz時仿真與實測S參數示意圖。

附圖標記：1、微波電路；2、介質基板；3、金屬地板；4、傳輸線四；5、傳輸線五；6、傳輸線六；7、傳輸線七；8、傳輸線八；9、傳輸線九；10、傳輸線十；11、傳輸線十一；12、傳輸線十二；13、傳輸線十三。

具體實施方式