高選擇性帶通可調濾波器的制造方法
【專利摘要】本發明為高選擇性帶通可調濾波器，解決現有可調濾波器選擇性有限的缺點。該濾波器包括表層金屬（1），介質層（2），金屬地（3），金屬化通孔（15），第一變容二極管（16），第二變容二極管（17），第一偏置電阻（19），第二偏置電阻（20），表層金屬（1）包括第一耦合饋線（11），第二耦合饋線（12），第一諧振器（13），第二諧振器（14），偏置線（18）。
【專利說明】
高選擇性帶通可調濾波器
[0001 ] 技術領域:
本發明屬于微波毫米波器件技術領域，尤其涉及微波毫米波器件中的可調濾波器。
[0002]【背景技術】:
上世紀70年代中期，美國等西方發達國家開始研制跳頻電臺，并在80年代初，實現大規模生產并逐步裝備部隊。跳頻電臺使用的跳頻通信是一種在通信收發兩方同步改變頻率的通信方式，具有抗干擾，抗截獲能力強，保密性能好的優點。可調濾波器是跳頻電臺的重要組成部分。一般位于發射天線之前起到后級濾波的作用，或是位于接收天線與混頻器之間作預選濾波器，從天線所收到的大量頻譜中選出有用的信號頻率，抑制有害的干擾頻率，從而提高接收機的信噪比。
[0003]可調濾波器的實現方式主要包括半導體二極管、鐵電材料、釔鐵石榴石和鐵氧體為代表的鐵磁體以及微型電動機、壓電體、微機電系統(MEMS)等機械系統。釔鐵石榴石諧振器因為具有很高的Q值得到了廣泛的應用，現今頻譜分析儀和軍用系統中的可調諧濾波器都基于該技術，但是，這種可調濾波器存在諸多缺點:它會消耗很多的電流，要求要有磁體，相對較重，無法與平面電路進行集成，并且需要在恒定的溫度下工作。因此，基于釔鐵石榴石的濾波器不適用于低成本便攜式的解決方案。相比之下，半導體變容器二極管這類調諧元件很容易被集成到平面電路中，并且其調諧電壓相對較低，調諧速度快，耗能小，因此被用到了本發明中。此外，常見的可調濾波器大多選擇性有限，只能通過增加濾波器的階數來提高選擇性。但是，這樣做會帶來更多的損耗。本發明中的可調濾波器通過源和負載耦合技術，在可調濾波器通帶附近引入零點，既能提高選擇性又能不引入額外的損耗。
[0004]
【發明內容】
:
本發明的目的是提供一種成本低，裝配方便，便于與其他的平面電路集成，選擇性好，調諧速度快的高選擇性帶通可調濾波器。
[0005]本發明是這樣實現的:
高選擇性帶通可調濾波器，包括表層金屬I，介質層2，金屬地3，金屬化通孔15，第一變容二極管16，第二變容二極管17，第一偏置電阻19，第二偏置電阻20，表層金屬I包括第一饋線11，第二饋線12，第一諧振器13，第二諧振器14，偏置線18。
[0006]進一步的，第一饋線11環繞第一諧振器13，通過縫隙與第一諧振器13耦合，第二饋線12環繞第二諧振器14，通過縫隙與第二諧振器14耦合，第一饋線11與第二饋線12的開路端相互靠近產生耦合;第一諧振器13呈L形，中間斷開，第一變容二極管16焊接在第一諧振器13斷開處兩邊，陰極在上，陽極在下；第二諧振器14呈L形，中間斷開，第二變容二極管17焊接在第二諧振器14斷開處兩邊，陰極在上，陽極在下；金屬化通孔15位于第一諧振器13與第二諧振器14連接處的中間;第一偏置電阻19與第二偏置電阻20的一端分別焊接在第一諧振器13與第二諧振器14上，另一端均焊接在偏置線18上。
[0007]本發明技術方案的原理是:信號有兩條通路，其中一條通路是由第一饋線11輸入，經過第一諧振器13，第二諧振器14，從第二饋線12輸出，另一條通路是由第一饋線11直接耦合到第二饋線12。在通帶兩側，這兩路信號等幅反向，因此，產生了兩個零點。第一諧振器13和第二諧振器14均為可調諧振器，通過加載在上面的變容二極管來改變諧振頻率。兩個諧振器中間的金屬化通孔15可以等效為電感，而電感兩端連接微帶線的結構可以等效為K變換器，所以兩個諧振器是感性耦合。諧振器間耦合的大小可以由金屬化通孔15的位置和半徑來調節。金屬化通孔15越偏離微帶的中心，其半徑越小，耦合就越強。
[0008]本發明的優點和有益效果:
(I)本發明中采用的變容二極管、電阻、印制電路板價格便宜，裝配方便，適合大規模生產。
[0009](2)本發明中的可調濾波器為平面電路，重量輕，體積小，便于與其他的平面電路集成。
[0010](3)本發明采用了源和負載耦合技術，在濾波器通帶兩側引入傳輸零點，提高了濾波器的選擇性，能對通帶附近的干擾信號產生更強的抑制效果，提高接收機的抗干擾能力。
[0011](4)本發明的可調濾波器中心頻率可調，能工作在多個頻段，由于采用了變容二極管，調諧電壓低，調諧速度快。
[0012]【附圖說明】:
圖1為本發明的主視圖。
[0013]圖2為本發明的電路結構圖。
[0014]圖3為本發明在不同偏壓下測試的頻率響應曲線圖。
[0015]圖4為本發明測試的插入損耗和帶寬隨中心頻率變化的曲線。
[0016]【具體實施方式】:
如圖1和圖2所示，高選擇性帶通可調濾波器，包括表層金屬I，介質層2，金屬地3，金屬化通孔15，第一變容二極管16，第二變容二極管17，第一偏置電阻19，第二偏置電阻20，表層金屬包括第一饋線11，第二饋線12，第一諧振器13，第二諧振器14，偏置線18。
[0017]進一步的，第一饋線11環繞第一諧振器13，通過縫隙與第一諧振器13耦合，第二饋線12環繞第二諧振器14，通過縫隙與第二諧振器14耦合，第一饋線11與第二饋線12的開路端相互靠近產生耦合;第一諧振器13呈L形，中間斷開，第一變容二極管16焊接在第一諧振器13斷開處兩邊，陰極在上，陽極在下；第二諧振器14呈L形，中間斷開，第二變容二極管17焊接在第二諧振器14斷開處兩邊，陰極在上，陽極在下；金屬化通孔15位于第一諧振器13與第二諧振器14連接處的中間;第一偏置電阻19與第二偏置電阻20的一端分別焊接在第一諧振器13與第二諧振器14上，另一端均焊接在偏置線18上。
[0018]濾波器所用的基片是國產的F4B基片，相對介電常數為2.65，基片厚度為0.8mm，整個濾波器的尺寸是30.1mmX32.1mm。圖3是濾波器在不同偏壓下的頻率響應，可以看出，濾波器傳輸響應的通帶兩側各有一個零點，提高了濾波器的選擇性。隨著變容二極管偏壓的升高，等效電容變小，濾波器中心頻率升高，帶寬也變小。圖4所示是測試的插入損耗和帶寬隨中心頻率變化的曲線，隨著偏置電壓的升高，濾波器的中心頻率從1.7 7 G H z升高到
2.1GHz，帶寬從0.13GHz增加到0.2GHz，插入損耗從4.5dB降低到1.7dB。
【主權項】
1.高選擇性帶通可調濾波器，其特征在于，包括表層金屬(I)，介質層(2)，金屬地(3)，金屬化通孔(15)，第一變容二極管(16)，第二變容二極管(17)，第一偏置電阻(19)，第二偏置電阻(20)，表層金屬(I)包括第一饋線(11)、第二饋線(12)、第一諧振器(13)、第二諧振器(14)、偏置線(18)，第一饋線(11)環繞第一諧振器(13)，通過縫隙與第一諧振器(13)耦合，第二饋線(12)環繞第二諧振器(14)，通過縫隙與第二諧振器(14)耦合，第一饋線(11)與第二饋線(12)的開路端相互靠近產生耦合;第一諧振器(13)呈L形，中間斷開，第一變容二極管(16)焊接在第一諧振器(13)斷開處兩邊，陰極在上，陽極在下;第二諧振器(14)呈L形，中間斷開，第二變容二極管(17)焊接在第二諧振器(14)斷開處兩邊，陰極在上，陽極在下；金屬化通孔(15)位于第一諧振器(13)與第二諧振器(14)連接處的中間；第一偏置電阻(19)與第二偏置電阻(20)的一端分別焊接在第一諧振器(13)與第二諧振器(14)上，另一端均焊接在偏置線(18)上。
【文檔編號】H01P1/203GK105826641SQ201610171093
【公開日】2016年8月3日
【申請日】2016年3月24日
【發明人】程飛
【申請人】成都九洲迪飛科技有限責任公司