[發(fā)明專利]一種S21傳輸矩陣可調(diào)的寬帶帶阻濾波器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110641501.8
• 申請日: 2021-06-09
• 公開（公告）號: CN113488750B
• 公開（公告）日: 2022-07-29
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張勇;曹天豪;朱華利
• 申請（專利權(quán)）人: 電子科技大學(xué)
• 主分類號: H01P1/203
• 分類號: H01P1/203
• 代理公司: 電子科技大學(xué)專利中心 51203
• 代理人: 甘茂

本發(fā)明屬于微波頻段濾波器設(shè)計技術(shù)領(lǐng)域，具體提供一種S₂₁傳輸矩陣可調(diào)的寬帶帶阻濾波器；包括：基板1，設(shè)置于基板上的依次連接的輸入50歐姆微帶線2、輸入阻抗?jié)u變過渡結(jié)構(gòu)3、枝節(jié)連接微帶線4、輸出阻抗?jié)u變過渡結(jié)構(gòu)5及輸出50歐姆微帶線6，以及依次連接于枝節(jié)連接微帶線上的輸入枝節(jié)、周期性枝節(jié)、輸出枝節(jié)，所述輸入枝節(jié)、周期性枝節(jié)、輸出枝節(jié)分別由金屬枝節(jié)與VO₂枝節(jié)連接構(gòu)成。本發(fā)明利用輸入枝節(jié)、周期性枝節(jié)、輸出枝節(jié)中VO₂枝節(jié)的相變特征，通過濾波器工作溫度的有效調(diào)節(jié)，實現(xiàn)濾波器的S₂₁傳輸矩陣可調(diào)；既可作為寬帶范圍內(nèi)的直通器件，又可通過工作溫度的精準控制來充當(dāng)均衡器，還可作為帶阻濾波器工作。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于微波頻段濾波器設(shè)計技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種S₂₁傳輸矩陣可調(diào)的寬帶帶阻濾波器。

背景技術(shù)

在微波頻段，濾波器被廣泛應(yīng)用于各種板級射頻電路和收發(fā)組件中，在民用通信領(lǐng)域和軍事應(yīng)用中具有重大價值；其中，微帶濾波器以其體積小、重量輕、頻帶寬等諸多優(yōu)點應(yīng)用尤其廣泛。目前，大多數(shù)微帶濾波器一經(jīng)設(shè)計加工好，其傳輸矩陣也就得以確定，為了拓展濾波器在射頻電路的應(yīng)用寬度，有必要實現(xiàn)濾波器的S參數(shù)傳輸曲線可調(diào)。

為了適應(yīng)多頻段的通信要求，同時又要減少濾波器的數(shù)量，多頻帶濾波器是一個解決方法，但是多頻帶濾波器每增加一個頻段，就需要增加諧振器的數(shù)量或者使用更加復(fù)雜的設(shè)計方法；然而，S₂₁傳輸矩陣可調(diào)的寬帶帶阻濾波器能夠在不增加諧振器數(shù)量的前提下滿足通信系統(tǒng)多頻段的要求。相變材料二氧化釩(VO₂)是一種擁有非金屬-金屬的相變特性的氧化物，在加熱、光照、電刺激等外界刺激下，其電阻將從0.1Ω至3×10^-6Ω變化，并伴隨著電學(xué)、光學(xué)、磁性和晶格結(jié)構(gòu)的變化，且相變過程可逆。

因此，本發(fā)明基于二氧化釩(VO₂)的相變特性設(shè)計得到一種S₂₁傳輸矩陣可調(diào)的寬帶帶阻濾波器，以滿足通信系統(tǒng)多頻段的要求。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于針對上述現(xiàn)有技術(shù)中的問題，提供一種S₂₁傳輸矩陣可調(diào)的寬帶帶阻濾波器，通過利用二氧化釩(VO₂)的相變特性來改變枝節(jié)的電導(dǎo)率進而實現(xiàn)在不同溫度時不同的S₂₁傳輸矩陣。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：

一種S₂₁傳輸矩陣可調(diào)的寬帶帶阻濾波器，包括：基板1，以及設(shè)置于基板上的輸入50 歐姆微帶線2、輸入阻抗?jié)u變過渡結(jié)構(gòu)3、枝節(jié)連接微帶線4、輸出阻抗?jié)u變過渡結(jié)構(gòu)5、輸出50歐姆微帶線6、輸入金屬匹配枝節(jié)7、輸入VO₂匹配枝節(jié)8、周期性金屬枝節(jié)9、周期性VO₂枝節(jié)10、輸出金屬匹配枝節(jié)11、輸出VO₂匹配枝節(jié)12；其特征在于，所述輸入50 歐姆微帶線2、輸入阻抗?jié)u變過渡結(jié)構(gòu)3、枝節(jié)連接微帶線4、輸出阻抗?jié)u變過渡結(jié)構(gòu)5及輸出50歐姆微帶線6依次連接；所述輸入金屬匹配枝節(jié)7與輸入VO₂匹配枝節(jié)8的寬度相同、且連接構(gòu)成輸入枝節(jié)，所述輸出金屬匹配枝節(jié)11與輸出VO₂匹配枝節(jié)12的寬度相同、且連接構(gòu)成輸出枝節(jié)，所述周期性金屬枝節(jié)9與周期性VO₂枝節(jié)10的寬度相同、且連接構(gòu)成周期性枝節(jié)；所述輸入金屬枝節(jié)、輸出金屬枝節(jié)分別連接于枝節(jié)連接微帶線的首端、尾端，且輸入金屬枝節(jié)與輸出金屬枝節(jié)之間等間距設(shè)置多個周期性枝節(jié)；所述輸入金屬匹配枝節(jié)7、周期性金屬枝節(jié)9及輸出金屬匹配枝節(jié)11分別垂直連接于枝節(jié)連接微帶線4。

進一步的，所述輸入枝節(jié)與輸出枝節(jié)結(jié)構(gòu)、尺寸相同，所述輸入阻抗?jié)u變過渡結(jié)構(gòu)3與輸出阻抗?jié)u變過渡結(jié)構(gòu)5結(jié)構(gòu)、尺寸相同，所述輸入50歐姆微帶線2與輸出50歐姆微帶線6結(jié)構(gòu)、尺寸相同。