[發明專利]一種基于折疊開口環的微帶雙頻段可調帶通濾波器

在審

• 申請號: 202010319234.8
• 申請日: 2020-04-21
• 公開（公告）號: CN111403875A
• 公開（公告）日: 2020-07-10
• 發明（設計）人: 鄭宏興;苗三朋
• 申請（專利權）人: 河北工業大學
• 主分類號: H01P1/203
• 分類號: H01P1/203
• 代理公司: 天津翰林知識產權代理事務所(普通合伙) 12210
• 代理人: 張國榮

本發明公開一種基于折疊開口環的微帶雙頻可調帶通濾波器，采用諧振器耦合形成雙頻帶通濾波器，在開口環諧振器的開口處與階梯阻抗諧振器的終端處分別加載變容二極管，通過改變外加電壓進而改變電容值，從而使濾波器的諧振頻率改變，使得濾波器雙頻段獨立可調。

技術領域

本發明屬于濾波器技術領域，特別涉及一種基于折疊開口環的微帶雙頻段可調帶通濾波器。

背景技術

微波濾波器作為無線通訊系統中的核心組成器件，在射頻通信系統中起著頻帶選擇的作用。伴隨著現代無線通信系統的迅猛發展，微波濾波器也迎來了巨大的挑戰。通信系統日趨小型化，留給濾波器的空間也隨之減小，而與小型化矛盾的是現代通信系統的多功能化使通信系統覆蓋了越來越多的頻段，以致于濾波器的數量成倍的增加。可調濾波器在這種背景下應運而生，可調濾波器能有效解決通信系統的多功能化帶來的體積龐大與通信系統的小型化之間的矛盾，因此對于可調濾波器的研究成為了科研人員關注的一個重點。

由于可調濾波器是在濾波器的基礎上做研究，雖然發展較晚但是進展比較迅速。在可調濾波器研究伊始，科研生產人員的注意力主要在單頻可調濾波器上，比如國外的學者Y.Jeong通過缺陷地結構設計了一款低通帶固定而高通帶可調的雙頻帶通濾波器，但是隨著現代無線通信系統的迅速發展，單頻段可調濾波器很大程度上已經無法滿足通信系統的需求。所以對雙頻可調濾波器的研究就顯得愈發重要了，國內的學者通過枝節加載阻抗諧振器的方式設計實現了一款工作于0.8-1.02GHz和2.02-2.48GHz的雙頻可調濾波器，但是設計的濾波器加載了較多的變容二極管，導致最終設計出的可調濾波器有著較高的插入損耗，頻段2.4GHz-2.6GHz與頻段3.4GHz-3.6GHz是應用范圍較廣的頻段，因此設計一款工作于這兩個頻段的可調濾波器有著非常大的實際應用價值。

發明內容

針對現有技術的不足，本發明提供了一種基于折疊開口環的微帶雙頻可調帶通濾波器，采用諧振器耦合形成雙頻帶通濾波器，在開口環諧振器的開口處與階梯阻抗諧振器的終端處分別加載變容二極管，通過改變外加電壓進而改變電容值，從而使濾波器的諧振頻率改變，完成濾波器雙頻段的獨立可調的設計。

本發明解決所述技術問題的技術方案是，設計一種基于折疊開口環的微帶雙頻段可調帶通濾波器，該濾波器覆蓋了2.4GHz和3.5GHz的頻帶范圍，其特征在于，該濾波器是由介質基板、位于介質基板正面的輻射貼片、變容二極管短路接地點、枝節短路接地點、介質基板背面的接地面以及加載于輻射貼片上的一號變容二極管與二號變容二極管構成；介質基板背面的接地面將介質基板的背面全覆蓋；

所述位于介質基板正面的輻射貼片包含三個部分，其整體呈軸對稱結構，其中第一部分為兩個關于對稱軸呈鏡面對稱放置的C形開口環諧振器，其開口端相對布置，每個開口端的上下兩側之間均由一個一號變容二極管銜接，構成兩個封閉框體；兩個封閉框體的靠近對稱軸一側的下部頂角處設置有矩形缺口，矩形缺口的上邊緣較封閉框體的下側的上邊緣高，其寬度較其所在的豎直邊的寬度小；沿矩形缺口對角線朝封閉框體內部的方向設置有直角臺階，直角臺階的兩直角邊與矩形缺口的頂角直角邊平行，直角臺階的底部與封閉框體的下側的上邊緣的末端端面銜接，其側邊與封閉框體的靠近對稱軸的豎直邊的下邊緣的內側面銜接，一號變容二極管的位置高于直角臺階的上端面；除了直角臺階與矩形缺口之間的部分，構成C形開口環諧振器的輻射貼片的寬度均相同；