[發明專利]可重構濾波器及實現0dB交叉耦合濾波和濾波功分的方法

在審

• 申請號: 202010950928.1
• 申請日: 2020-09-11
• 公開（公告）號: CN112216938A
• 公開（公告）日: 2021-01-12
• 發明（設計）人: 楊濤;賴俊辰;徐銳敏
• 申請（專利權）人: 電子科技大學
• 主分類號: H01P1/208
• 分類號: H01P1/208
• 代理公司: 成都拓荒者知識產權代理有限公司 51254
• 代理人: 楊爭華

本發明記載一種可重構濾波器及實現0dB交叉耦合濾波和濾波功分的方法，所述介質基板上端面設置有四個諧振器，分別為第一諧振器、第二諧振器、第三諧振器及第四諧振器，每個諧振器各有兩個枝節，所述諧振器以介質基板上端面的中心點為原點中心對稱設置，并且相鄰諧振器之間的單個枝節通過變容二極管相連，四個諧振器與方形介質基板的四條邊之間分別設置有一端口，分別為第一端口、第二端口、第三端口及第四端口。可重構濾波器用于實現交叉耦合器和功分器兩個不同功能，以減小器件體積和成本，同時實現濾波器多功能運用，中心頻率可控。

技術領域

本發明屬于濾波器器件技術領域，涉及交叉耦合濾波技術和功分濾波技術，具體涉及一種可重構濾波器及實現0dB交叉耦合濾波和濾波功分的方法。

背景技術

近年來，隨著5G的商用，移動無線通信的流量顯著增加，5G是4G的延伸和發展，其融合4G、WiFi等網絡，是一個幾乎沒有限制的完整的無線通信；5G系統對數據容量和速度要求非常高，因此5G通信的實現離不開一些關鍵技術的支撐，如大規模天線陣列、超密集組網、新型多址、新型網絡架構等。其中大規模天線陣列收到了高度關注和廣泛研究，0dB交叉耦合器和功分器是大規模天線陣列中的重要組成部分，然而現有技術中交叉耦合器、功分器以及濾波器互相獨立且功能單一，濾波器中心頻率也不可控，且各個器件互相獨立導致占用體積過大。

發明內容

本發明的目的在于解決現有技術中的問題，提供一種可重構濾波器及實現0dB交叉耦合濾波和濾波功分的方法。

本發明通過以下技術方案來實現：

一種可重構濾波器，包括一方形介質基板，所述介質基板上端面設置有四個諧振器，分別為第一諧振器、第二諧振器、第三諧振器及第四諧振器，每個諧振器各有兩個枝節，所述諧振器以介質基板上端面的中心點為原點中心對稱設置，并且相鄰諧振器之間的單個枝節通過變容二極管相連，四個諧振器與方形介質基板的四條邊之間分別設置有一端口，分別為第一端口、第二端口、第三端口及第四端口，信號可從任一端口輸入。

優選的，所述諧振器的每個枝節處均設置有通孔，所述介質基板下端面對應每個諧振器枝節處設置有一變容二極管，所述變容二極管通過通孔與諧振器枝節相連。

優選的，所述第一諧振器通過變容二極管C1和變容二極管C2連接第四諧振器，所述變容二極管C1和C2背靠背串聯；所述第四諧振器和第三諧振器之間通過變容二極管C3和變容二極管C4連接，所述變容二極管C3和C4背靠背串聯；所述第三諧振器和第二諧振器之間通過變容二極管C5和變容二極管C6連接，所述變容二極管C5和C6背靠背串聯；所述第二諧振器和第一諧振器之間通過變容二極管C7和變容二極管C8連接，所述變容二極管C7和C8背靠背串聯。

優選的，所述變容二極管C1和C2的陰極、C3和C4的陰極、C5和C6的陰極、C7和C8的陰極均加載有反向偏置電壓源，反向偏置電壓源與各變容二極管陰極之間分別連接有100kΩ貼片電阻。

優選的，所述第一端口、第二端口、第三端口和第四端口分別連接特性阻抗50Ω共面波導，且特性阻抗50Ω共面波導一側連接兩個背靠背串聯的變容二極管，所述的兩個變容二極管的陰極加載直流偏置電壓源，直流偏置電壓源與變容二極管陰極之間連接有100kΩ貼片電阻。

優選的，所述介質基板上端面上覆有一層銅箔，在銅箔上方與介質基板四個諧振器對應的位置分別設置有四個壓電致動器，分別為第一壓電致動器、第二壓電致動器、第三壓電致動器及第四壓電致動器，在每個壓電致動器上方加偏執電壓以實現對壓電致動器上下制動控制。