一種可重構雙頻段帶阻濾波器的制造方法
【技術領域】
[0001] 本發明設及一種帶阻濾波器，尤其是一種應用在雙頻前端系統的具有恒定絕對帶 寬的可重構雙頻段帶阻濾波器，屬于微波通信技術領域。
【背景技術】
[0002] 隨著信息技術的快速發展，集成密度高同時功能多、小型、輕量、高穩定性、低成本 和低功耗的無線電終端成為了無線通信領域的主要研究方向。在射頻前端，多頻或可調濾 波器作為多頻/跳頻收發機中的關鍵器件，可W有效濾除各頻段的噪聲和各種無用信號、 降低頻道間干擾，實現高質量通信。實際應用中，恒定絕對帶寬的可重構濾波器扮演著更為 重要角色。恒定絕對帶寬的可重構雙頻帶阻濾波器具有雙阻帶獨立可重構、頻率調諧時帶 寬維持相對恒定的特點，與單頻帶阻濾波器相比，通信系統的頻譜利用率大為提高，系統的 功耗、尺寸也大為降低。
[0003] 絕對帶寬恒定的可重構帶阻濾波器目前已經得到了一些學者的關注，也提出了幾 種不同的設計方法：
[0004] 1) 2015 年Qiing-WenTang等人在IE邸Microw.WirelessCompon.Lett.上發表 了"ACompactTun油leNotchFilterWithWideConstantAbsoluteBandwi化h"，文章 采用的是枝節加載的方式產生阻帶，枝芐基本上完全用變容二極管和貼片電感代替，實現 了一個單階的頻率可調的帶阻濾波器，其優點是尺寸很小，頻率調節范圍大，阻帶絕對帶寬 基本恒定。
[0005] 2) 2012年，國內學者章秀銀等人在IE邸Trans.Ind.Electron.上發表了 "RFTunableBandstopFiltersWithConstantBandwidthBasedonaDoublet Configuration"，文章提出一種絕對帶寬恒定的帶阻濾波模塊，其頻率可調且絕對帶寬基 本恒定。采用多個該種濾波模塊級聯可W實現一個高階的帶阻濾波器。雖然級聯可W獲得 高階的阻帶，但體積隨之成倍增大。
[0006] 3)2009 年，aiaoYingHuang等人在IE邸TransactiononMTT上發表的"A CompactE-ShapedPatternedGroundStructureandItsApplicationstoTunable BandstopResonator"文章中，基于改進型的缺陷地結構，使用了變容二極管加載設計了一 個單階的可調帶阻濾波器，其優點是尺寸比較小，目前有許多可調帶阻濾波器的研究成果 都是基于缺陷地結構設計的。
[0007] 已公開的現有技術多設及可重構單頻帶阻濾波器，適用于雙頻通信系統的可重構 雙頻帶阻濾波器極少，所提方法和結構W及所實現的性能有限。同樣已公開的現有技術多 設及一階帶阻濾波器，二階和二階W上的可重構帶阻濾波器極少，所提方法和結構W及所 實現的性能有限。實際應用中更多的是恒定絕對帶寬的可重構濾波器，即頻率調諧時絕對 帶寬保持相對恒定，目前已公開的現有技術基本沒有實現兩個頻段絕對帶寬都恒定的可重 構帶阻濾波器。
【發明內容】
[000引本發明的目的是為了解決上述現有技術的缺陷，提供了一種可重構雙頻段帶阻濾 波器，該濾波器結構緊湊，實現了兩個獨立可重構的二階阻帶，并且在頻率調諧時均保持絕 對帶寬恒定，帶外傳輸性良好。
[0009] 本發明的目的可W通過采取如下技術方案達到：
[0010] 一種可重構雙頻段帶阻濾波器，包括上層的微帶線結構和有源電路、中層的介質 基板、下層的接地金屬貼片W及金屬通孔，所述金屬通孔依次貫穿微帶線結構、介質基板和 接地金屬貼片，使微帶線結構與接地金屬貼片之間通過介質基板連接，所述微帶線結構包 括主傳輸線、第一諧振器、第二諧振器、第=諧振器和第四諧振器，所述主傳輸線彎曲折疊 成左右兩邊對稱、中部向下凹的結構，所述第一諧振器和第二諧振器在彎曲折疊后，分別設 置在主傳輸線的左下方和右下方，并通過主傳輸線禪合形成一組諧振器；所述第=諧振器 和第四諧振器在彎曲折疊后，設置在主傳輸線中部向下凹的位置上，并通過主傳輸線禪合 形成另一組諧振器；兩組諧振器和主傳輸線使微帶線結構整體呈"凹"字型結構；每個諧振 器的短路端都加載有一個變容二極管。
[0011] 作為一種優選方案，所述主傳輸線的左端設置有輸入端口，右端設置有輸出端口； 所述第一諧振器、第=諧振器和輸入端口分別與第二諧振器、第四諧振器和輸出端口左右 對稱。
[0012] 作為一種優選方案，所述第一諧振器和第二諧振器均連接第一直流電壓源，所述 第=諧振器和第四諧振器均連接第二直流電壓源，所述第一直流電壓源用于為第一諧振器 和第二諧振器所加載的變容二極管提供反向偏置電壓，所述第二直流電壓源用于為第=諧 振器和第四諧振器所加載的變容二極管提供反向偏置電壓。
[0013] 作為一種優選方案，所述第一諧振器與第一直流電壓源之間、第二諧振器與第一 直流電壓源之間、第=諧振器與第二直流電壓源之間、第四諧振器與第二直流電壓源之間 均串接有一個高頻扼流圈。
[0014] 作為一種優選方案，所述高頻扼流圈的電感值為l(K)nH。
[0015] 作為一種優選方案，所述第一諧振器加載的變容二極管為第一變容二極管，所述 第二諧振器加載的變容二極管為第二變容二極管，所述第=諧振器加載的變容二極管為第 =變容二極管，所述第四諧振器加載的變容二極管為第四變容二極管；所述金屬通孔有四 個，分別為第一金屬通孔、第二金屬通孔、第=金屬通孔和第四金屬通孔，所述第一金屬通 孔與第二金屬通孔左右對稱，所述第=金屬通孔與第四金屬通孔左右對稱；所述第一金屬 通孔通過第一變容二極管與第一諧振器相連，所述第二金屬通孔通過第二變容二極管與第 二諧振器相連，所述第=金屬通孔通過第=變容二極管與第=諧振器相連，所述第四金屬 通孔通過第四變容二極管與第四諧振器相連。
[0016] 作為一種優選方案，所述第一變容二極管、第二變容二極管、第=變容二極管和第 四變容二極管均采用SMV1413型變容二極管，其反向偏置電壓從0~30V連續可調，電容值 在9. 24~1. 77pF之間非線性遞減。
[0017] 作為一種優選方案，所述第一諧振器、第二諧振器、第=諧振器和第四諧振器均采 用1/4波長短路諧振器。
[0018] 作為一種優選方案，所述第=諧振器和第四諧振器在彎曲折疊后均形成開口環結 構。
[0019] 作為一種優選方案，兩組諧振器與主傳輸線之間的間距都是相同的。
[0020] 本發明相對于現有技術具有如下的有益效果：
[0021] 1、本發明的可重構雙頻段帶阻濾波器通過兩組獨立禪合的單端（短路端）加載變 容二極管（Varactor)諧振器實現兩個獨立可重構的阻帶，使得設計更加靈活及小型化，電 磁兼容性更好。
[0022] 2、本發明的可重構雙頻段帶阻濾波器通過兩組獨立禪合的單端（短路端）加載變 容二極管諧振器實現兩個二階阻帶，并在整個頻率調節范圍內顯示兩個模式，提升了阻帶 的矩形度，選擇性更好。
[0023] 3、本發明的可重構雙頻段帶阻濾波器采用兩組獨立磁禪合的諧振器實現兩個阻 帶，變容二極管控制磁禪合強度實現頻率調諧范圍內阻帶的恒定絕對帶寬，使得兩個阻帶 絕對帶寬保持相對恒定，帶外傳輸性能良好。
[0024]4、本發明的可重構雙頻段帶阻濾波器通過對兩組諧振器和主傳輸線進行適當的 彎曲折疊，使濾波器結構更緊湊，減小了濾波器的體積，提高了集成度，而且主傳輸線可W 從兩組諧振器之間饋電，將兩個阻帶隔離開來，實現獨立調諧。
【附圖說明】
[0025]圖1為本發明實施例1的可重構雙頻段帶阻濾波器結構示意圖。
[0026] 圖2為本發明實施例1的采用平行禪合線饋電的諧振器等效電路圖。
[0027] 圖3為本發明實施例2的可重構雙頻段帶阻濾波器在不同第一直流電壓源的S參 數仿真和測試結果對比曲線圖。
[002引圖4為本發明實施例2的可重構雙頻段帶阻濾波器在不同第二直流電壓源的S參 數仿真和測試結果對比曲線圖。
[0029] 其中，1-微帶線結構，2-介質基板，3-主傳輸線，4-第一諧振器，5-第二諧振器， 6-第立諧振器，7-第四諧振器，8-第一變容二極管，9-第二變容二極管，10-第立變容二極 管，11-第四變容二極管，12-第一金屬通孔，13-第二金屬通孔，14-第S金屬通孔，15-第四 金屬通孔，Biasl-第一直流電壓源，Bias2-第二直流電壓源，Lthak。-高頻扼流圈，Portl-輸 入端口，Port2-輸出端口。
【具體實施方式】
[0030] 實施例1 ;
[0031]如圖1所示，本實施例的可重構雙頻段帶阻濾波器包括上層的微帶線結構1和有 源電路、中層的介質基板2、下層的接地金屬貼片（圖中未示出）化及金屬通孔，所述金屬通 孔依次貫穿微帶線結構1、介質基板2和接地金屬貼片，使微帶線結構1與接地金屬貼片之 間通過介質基板2連接；所述微帶線結構1包括主傳輸線3、第一諧振器4、第二諧振器5、 第=諧振器6和第四諧振器7,所述主傳輸線3彎曲折疊成左右兩邊對稱、中部向下凹的結 構，所述第一諧振器4和第二諧振器5在彎曲折疊后，分別設置在主傳輸線3的左下方和右 下方，并通過主傳輸線3禪合形成一組諧振器；所述第=諧振器6和第四諧振器7在彎曲折 疊后均形成開口環結構，設置在主傳輸線3中部向下凹的位置上，并通過主傳輸線3形成另 一組諧振器；兩組諧振器和主傳輸線3使微帶線結構1整體呈