VCC2為變容二極管CV2提供偏置電壓)和變容二極管C V3的偏置電壓(第三直 流電壓源VCC3為變容二極管CV3提供偏置電壓)進行調節；由于通帶的帶寬與兩個模式之間的 間距成一定的比例關系，并且變容二極管C V3只影響諧振頻率feven2，所以高通帶的帶寬可以 通過變容二極管CV3的偏置電壓進行控制。綜上，濾波器的兩個通帶的中心頻率是獨立可調 的，帶寬也是可控的。
[0051] 通過以上分析可知，本發明通過實施一個新型多模諧振器，采用合適的饋電結構， 實現了兩個通帶的中心頻率獨立可調，并且帶寬可控的雙頻帶通濾波器，通帶和帶外性能 均良好。本發明所包含的是具有兩個通帶的中心頻率獨立可電調，帶寬可控的雙頻帶通濾 波器的設計原理，所述設計結構可以是微帶、同軸線或其他結構。
[0052] 實施例4:
[0053]雙頻可調帶通濾波器的結構如圖9所示，本實施例中使用的商業電磁仿真軟件為 安捷倫公司的Advanced Design System(ADS)。雙頻可調帶通濾波器選擇加工在介電常數 為2.55、厚度為0.8mm、損耗角正切為0.0029的介質基板上，圖9所示濾波器結構的具體物理 尺寸如下表1所示，變容二極管C V3前面串接的固定電容Cd。起隔直作用，在本實施例中固定 電容Cdc選用村田公司的產品，C dc = 2.2pF;變容二極管Cn選用Skyworks公司的SMV1405-074 型號的變容二極管，變容二極管CV2選用Skyworks公司的SMV1405-079LF型號的變容二極管， 變容二極管CV3選用Skyworks公司的SMV1413-079LF型號的變容二極管。
[0055] 表1雙頻可調帶通濾波器尺寸
[0056] 圖10~圖13分別為雙頻可調帶通濾波器的仿真曲線。圖10和圖11所示的，分別為 高通帶固定，低通帶可調的Sn(Sn表示輸入端口的回波損耗)和S 21(S21表示輸入端口到輸出 端口的正向傳輸系數)仿真曲線，可以看出，高通帶的中心頻率固定在2.4GHz處，低通帶的 中心頻率可以由1. 1GHz調節到1.4GHz，相對可調范圍為24%，插入損耗為1.95-1.5dB，回波 損耗大于lldB，低通帶的3dB絕對帶寬為70 ±2MHz;圖12和圖13所示的，分別為低通帶固定， 高通帶可調的Sn和S21仿真曲線，可以看出，低通帶的的中心頻率固定在1.3GHz處，高通帶 的中心頻率可以從2.2GHz調節到2.65GHz，相對調節范圍為18.5 %，插入損耗為1.5dB-2.3dB，回波損耗大于15dB，高通帶的3dB絕對帶寬為113 ± 2MHz;在頻率調節過程中，通帶之 間的隔離度保持在40dB以上。從圖11和圖13可以看出，有四個傳輸零點形成，并且有些傳輸 零點隨著頻率的移動而移動，保持較好的帶外選擇性，其中零點TZ2和TZ4是由多路徑產生， 可從圖11和圖13看出，無論是調節低通帶或者高通帶，它們都在變化，零點TZ1是由奇模產 生，隨著低通帶中心頻率的變化而變化，零點TZ3是由偶模產生，隨著高通帶中心頻率的變 化而變化，濾波器整體表現出較好的性能。
[0057] 綜上所述，本發明創新性的提出了雙頻獨立可調帶通濾波器，填補了目前可重構 濾波器技術研究的一部分空白，提升了系統的集成度和抗干擾性，兩個通帶不僅中心頻率 獨立可調，其帶寬也是可控的，更具靈活性，可以更好地滿足現有的雙頻可重構無線通信系 統的應用。
[0058]以上所述，僅為本發明專利較佳的實施例，但本發明專利的保護范圍并不局限于 此，任何熟悉本技術領域的技術人員在本發明專利所公開的范圍內，根據本發明專利的技 術方案及其發明構思加以等同替換或改變，都屬于本發明專利的保護范圍。
【主權項】
1. 一種雙頻可調帶通濾波器，包括上層的微帶線結構、中層的介質基板、下層的接地金 屬板以及金屬通孔，所述金屬通孔依次貫穿微帶線結構、介質基板和接地金屬板，使微帶線 結構與接地金屬板之間通過介質基板連接，其特征在于:所述微帶線結構包括一個多模諧 振器和一對輸入/輸出饋電線，所述多模諧振器包括兩個左右對稱的開口環諧振器，每個開 口環諧振器的開口處通過一組串聯的變容二極管連接，兩個開口環諧振器的中心通過一組 串聯的變容二極管連接。2. 根據權利要求1所述的一種雙頻可調帶通濾波器，其特征在于:所述每個開口環諧振 器開口處的一組串聯的變容二極管中間通過一個偏置電阻接第一直流電壓源。3. 根據權利要求1所述的一種雙頻可調帶通濾波器，其特征在于:所述兩個開口環諧振 器的中心所連接的一組串聯的變容二極管中間加載一段短開路枝節微帶線，所述短開路枝 節微帶線的末端加載一個變容二極管。4. 根據權利要求3所述的一種雙頻可調帶通濾波器，其特征在于:所述短開路枝節微帶 線的前端通過一個偏置電阻接第二直流電壓源。5. 根據權利要求3所述的一種雙頻可調帶通濾波器，其特征在于:所述短開路枝節微帶 線的末端與短開路枝節微帶線末端加載的變容二極管之間串接一個固定電容。6. 根據權利要求5所述的一種雙頻可調帶通濾波器，其特征在于:所述短開路枝節微帶 線末端加載的變容二極管與固定電容之間通過一個偏置電阻接第三直流電壓源。7. 根據權利要求3-6任一項所述的一種雙頻可調帶通濾波器，其特征在于:所述每個開 口環諧振器的開口處的變容二極管選用Skyworks公司的SMV1405-074型號的變容二極管； 所述兩個開口環諧振器的中心的一組串聯的變容二極管均選用Skyworks公司的SMV1405-079LF型號的變容二極管;所述短開路枝節微帶線的末端加載的變容二極管選用Skyworks 公司的SMV1413-079LF型號的變容二極管。8. 根據權利要求1所述的一種雙頻可調帶通濾波器，其特征在于:所述每個開口環諧振 器都加載一個接地射頻扼流圈。9. 根據權利要求1所述的一種雙頻可調帶通濾波器，其特征在于: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/輸出饋電線和 第二輸入/輸出饋電線，所述第一輸入/輸出饋電線和第二輸入/輸出饋電線均為一端短路、 另一端開路的微帶線，第一輸入/輸出饋電線的短路端位于左邊的開口環諧振器上方，開路 端位于左邊的開口環諧振器下方，第二輸入/輸出饋電線的短路端位于右邊的開口環諧振 器上方，開路端位于右邊的開口環諧振器下方。10. 根據權利要求9所述的一種雙頻可調帶通濾波器，其特征在于:所述第一輸入/輸出 饋電線連接第一 50歐姆微帶線，所述第二輸入/輸出饋電線連接第二50歐姆微帶線，所述第 一50歐姆微帶線的左端作為輸入/輸出端口，右端搭在第一輸入/輸出饋電線上，所述第二 50歐姆微帶線的右端作為輸入/輸出端口，左端搭在第二輸入/輸出饋電線上。
【專利摘要】本發明公開了一種雙頻可調帶通濾波器，包括上層的微帶線結構、中層的介質基板、下層的接地金屬板以及金屬通孔，所述微帶線結構包括一個多模諧振器和一對輸入/輸出饋電線，所述多模諧振器包括兩個左右對稱的開口環諧振器，每個開口環諧振器的開口處通過一組串聯的變容二極管連接，兩個開口環諧振器的中心通過一組串聯的變容二極管連接，該組變容二極管的中間加載了一段末端有變容二極管加載的短開路枝節微帶線，所述開口環諧振器之間引入了額外的枝節耦合，所述輸入/輸出饋電線為一端短路、另一端開路的微帶線。本發明的兩個通帶是獨立可調的，并且帶寬也是可控的，由于僅采用一個多模諧振器，所以在小型化方面具有較大的優勢。
【IPC分類】H01P1/207, H01P7/08
【公開號】CN105720339
【申請號】CN201610192643
【發明人】褚慶昕, 張史軒
【申請人】華南理工大學
【公開日】2016年6月29日
【申請日】2016年3月30日