[0035] 圖13為本發明實施例4的雙頻可調帶通濾波器低通帶固定,高通帶可調的S21仿真 曲線圖。
[0036] 其中,1-微帶線結構,2-第一開口環諧振器,3-第二開口環諧振器,4-接地射頻扼 流圈,5-短開路枝節微帶線,6-第一輸入/輸出饋電線,7-第二輸入/輸出饋電線,8-第一 50 歐姆微帶線,9-第二50歐姆微帶線。
【具體實施方式】
[0037] 下面結合實施例及附圖對本發明作進一步詳細的描述,但本發明的實施方式不限 于此。
[0038] 實施例1:
[0039]如圖1所示,本實施例提出了一種三模諧振器,該三模諧振器包括兩個背向設置的 開口環諧振器,兩個開口環諧振器分別為第一開口環諧振器2和第二開口環諧振器3,所述 第一開口環諧振器2和第二開口環諧振器3的開口處分別被一個變容二極管C V1連接起來;緊 接著用一組串聯的變容二極管CV2將第一開口環諧振器2和第二開口環諧振器3的中心連接 起來,在該組串聯的變容二極管C V2中間加載一段短開路枝節微帶線5,并且在該短開路枝節 微帶線5的末端加載一個變容二極管CV3;
[0040]所述三模諧振器整體呈現左右對稱結構,因此,可以采用奇偶模分析方法對諧振 器進行分析,圖2所示為三模諧振器的奇模等效電路,該等效電路包括一個開口處由變容二 極管Cn連接的開口環諧振器,以及一個加載在開口環中心的變容二極管C V2,可以看出,圖2 所示電路是上下對稱的,因此可以再做一次奇偶模分析;在奇模狀態下,圖2所示電路中間 等效接地,等效電路如圖3所示,開口環的一半一端短路接地,另一端接變容二極管Cn,此時 的接變容二極管Cn等效電容為原來的2倍,整體等效為一個一端加載有變容二極管Cn的終 端短路的四分之一波長諧振器,諧振頻率f odd可以由變容管Cn的偏置電壓進行獨立調節,并 且不受變容二極管Cv2和CV3的影響;在偶模狀態下,圖2所示電路中間等效開路,等效電路如 圖4所示,開口環的一半一端開路,一端連接到變容二極管C V2,此時變容二極管CV2的等效電 容值為原來的一半,整體等效為一個一端加載有變容二極管C V2的半波長諧振器,諧振頻率 f_nl可以由變容二極管CV2的偏置電壓進行獨立調節,并且不受變容二極管Cn和C V3的影響。
[0041]圖5所示為三模諧振器的偶模等效電路,該等效電路包括一個開口處被變容二極 管Cn連接起來的開口環諧振器,開口環諧振器的中心點連接到一個變容二極管CV2,緊接著 變容二極管C V2連接到一段開路微帶線,開路微帶線的末端加載了一個變容二極管CV3;同樣 的,該等效電路由于是上下對稱的,所以可以進一步采用奇偶模分析方法進行分析,圖6和 圖7分別為圖5電路的奇模和偶模等效電路,可以看出,圖6和圖7中的電路是完全一致的,因 此諧振頻率也是一樣的,圖7所示電路等效為一個具有不同變容管加載的二分之一波長諧 振器,諧振頻率f _n2可以通過CV2和CV3調節。
[0042] 實施例2:
[0043] 根據"L.Gao and X.Y.Zhang,〃High_selectivity dual-band bandpass filter using a quad-mode resonator with sorce-loading coupling",IEEE Microw.Wireless Compon ? Lett ?,vo 1 ? 23,no ? 9,pp ? 474-476,Sep ? 2013 ? " 的分析,通過增加枝節與枝節之間的 耦合,能將一個諧振模式分裂成兩個模式,并且分裂出來的兩個模式在該諧振模式附近,兩 個模式之間的耦合系數可以通過耦合部分進行調節;本實施例將實施例1提出的三模諧振 器中兩個開口環諧振器的進行部分耦合,如圖8所示,其中0 rl = 0studl+0stud2;通過前面的分 析可知,相比圖1中的諧振器,圖8中的諧振器不僅多出了一個諧振模式,形成了一個四模諧 振器,并且能夠減小諧振器的尺寸,有利于濾波器的小型化。
[0044] 實施例3:
[0045] 如圖9所示,本實施例的雙頻可調帶通濾波器是基于實施例2的四模諧振器實現 的,包括上層的微帶線結構1、中層的介質基板(圖中未示出)、下層的接地金屬板(圖中未示 出)以及金屬通孔(圖中未示出),微帶線結構1和接地金屬板都附著在介質基板上,所述金 屬通孔依次貫穿微帶線結構1、介質基板和接地金屬板,使微帶線結構1與接地金屬板之間 通過介質基板連接,所述微帶線結構1包括一個多模諧振器和一對輸入/輸出饋電線,整個 微帶線結構1呈現左右對稱;
[0046] 所述多模諧振器包括兩個開口環諧振器,兩個開口環諧振器分別為第一開口環諧 振器2和第二開口環諧振器3,第一開口環諧振器2與第二開口環諧振器3左右對稱,第一開 口環諧振器2和第二開口環諧振器3的開口處分別通過一組(兩個)串聯的變容二極管Cn連 接,第一開口環諧振器2與第二開口環諧振器3的中心通過一組(兩個)串聯的變容二極管C V2 連接,所述第一開口環諧振器2和第二開口環諧振器3都加載一個接地射頻扼流圈4,接地射 頻扼流圈4作為直流接地用,并且能夠防止射頻信號短路到直流電源的地;
[0047] 所述第一開口環諧振器2開口處的一組串聯的變容二極管Cn中間,以及第二開口 環諧振器3開口處的一組串聯的變容二極管CV1中間均通過一個偏置電阻接第一直流電壓源 V CC1,第一直流電壓源VCC1可以為變容二極管Cn提供偏置電壓,同時該偏置電阻也起到射頻 扼流的作用;
[0048] 所述第一開口環諧振器2與第二開口環諧振器3的中心所連接的一組串聯的變容 二極管CV2中間加載一段短開路枝節微帶線5;所述短開路枝節微帶線5的前端通過一個偏置 電阻接第二直流電壓源V CC2,第二直流電壓源VCC2可以為變容二極管CV2提供偏置電壓,同時 該偏置電阻也起到射頻扼流的作用;所述短開路枝節微帶線5的末端加載一個變容二極管 C V3;所述短開路枝節微帶線5的末端與變容二極管CV3之間串接一個固定電容Cd。,固定電容 Cd。起隔直作用;變容二極管C V3與固定電容Cd。之間通過一個偏置電阻接第三直流電壓源 VCC3,第三直流電壓源V CC3可以為變容二極管CV3提供偏置電壓,同時該偏置電阻也起到射頻 扼流的作用;
[0049] 所述一對輸入/輸出饋電線具有兩段輸入/輸出饋電線,兩段輸入/輸出饋電線分 別為第一輸入/輸出饋電線6和第二輸入/輸出饋電線7,所述第一輸入/輸出饋電線6和第二 輸入/輸出饋電線7均為一端短路、另一端開路的微帶線,第一輸入/輸出饋電線6的短路端 位于第一開口環諧振器2上方,開路端位于第一開口環諧振器2下方,第二輸入/輸出饋電線 7的短路端位于第二開口環諧振器3上方,開路端位于第二開口環諧振器3下方;所述第一輸 入/輸出饋電線6連接第一 50歐姆微帶線8,所述第二輸入/輸出饋電線7連接第二50歐姆微 帶線9,所述第一50歐姆微帶線8的左端作為輸入/輸出端口,右端搭在第一輸入/輸出饋電 線6上,所述第二50歐姆微帶線9的右端作為輸入/輸出端口,左端搭在第二輸入/輸出饋電 線7上;第一50歐姆微帶線8和第二50歐姆微帶線9放置的位置可以調節濾波器的外部耦合 系數;
[0050] 本實施例的濾波器的低通帶由圖3中的等效四分之一波長諧振器的諧振頻率fodd 形成,因此,低通帶的中心頻率可以由變容二極管Cn的偏置電壓%^進行調節。由于引入了 枝節耦合,fcKid分裂形成了兩個模式,所以低通帶的耦合系數可由耦合部分(耦合長度0 stual 以及耦合間隙G)進行控制。高通帶的兩個模式分別由圖4和圖7的等效二分之一波長諧振電 路的諧振頻率匕%^和形成,因此,高通帶的中心頻率可以由變容二極管C V2的偏置電壓 (第二直流電壓源