CN102403557A - 具有独立可调通带的高选择性双带通滤波器 - Google Patents

具有独立可调通带的高选择性双带通滤波器 Download PDF

Info

Publication number
CN102403557A
CN102403557A CN2011103704987A CN201110370498A CN102403557A CN 102403557 A CN102403557 A CN 102403557A CN 2011103704987 A CN2011103704987 A CN 2011103704987A CN 201110370498 A CN201110370498 A CN 201110370498A CN 102403557 A CN102403557 A CN 102403557A
Authority
CN
China
Prior art keywords
microstrip line
resonator
line
length
microstrip
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN2011103704987A
Other languages
English (en)
Other versions
CN102403557B (zh
Inventor
章秀银
曹云飞
代鑫
张耀文
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Guangzhou brocade Information Technology Co., Ltd.
Original Assignee
South China University of Technology SCUT
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by South China University of Technology SCUT filed Critical South China University of Technology SCUT
Priority to CN201110370498.7A priority Critical patent/CN102403557B/zh
Publication of CN102403557A publication Critical patent/CN102403557A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN102403557B publication Critical patent/CN102403557B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)

Abstract

本发明公开一种具有独立可调通带的高选择性双带通滤波器,包括上层微带结构,中间层介质基板和下层接地金属板。滤波器由四个谐振器组成,每个谐振器包括一条微带线、一个变容二极管,每个谐振器都是四分之一波长谐振器,且关于微带结构的中心纵轴对称设置。第一谐振器、第二谐振器采用直接连接在谐振器上并且与谐振器平行耦合的微带线作为馈电结构,第三谐振器、第四谐振器则采用与谐振器平行耦合的微带线作为馈电结构。除此以外,本发明采用伪交指结构产生传输零点,使滤波器具有更高的选择性。本发明具有双通带中心频率可调以及独立调谐的特点。

Description

具有独立可调通带的高选择性双带通滤波器
技术领域
本发明涉及一种中心频率可调的双带通滤波器,特别是涉及一种中心频率调谐时两个通带之间互不影响,可应用于射频前端电路中的可调双带通滤波器。
背景技术
当今社会,随着无线通信的发展,低成本、高性能的可重构射频子系统的设计成为热点问题。可重构通信系统对于能够覆盖较大频率范围的可调滤波器有着极为迫切的需求。
目前许多研究者已经将许多种不同的调节器件用于可调带通滤波器的设计,其中有几种典型的方法。第一种方法是通过变容二极管来改变谐振器的长度从而改变谐振频率,如J.Long and C.Z.Li,“A tunable microstrip bandpass filter with two independentlyadjustable transmission zeros,”IEEE Microw.Wireless Compon.Lett.,vol.21,no.2,pp.74-76,Feb.2010.5±0.5??。第二种方法是采用PIN二极管结构来设计可调带通滤波器,如G.L.Dai and M.Y.Xia,“Design of compact dual-band switchable bandpassfilter,”Electronics Letters,vol.45,no.10,pp.506-507,May.2009。第三种方法是采用铁氧体元件设计可调滤波器,如M.Norling,D.Kuylenstierna,A.Vorobiev,andS.Gevorgian,“Layout optimization of small-size ferroelectric parallel-platevaractors,”IEEE Trans.Microw.Theory Tech.,vol.58,no.6,pp.1475-1484,June.2010。本发明采用的是第一种方法——利用变容二极管改变谐振频率。
现阶段,单通带可调滤波器已经引起了很多的关注。如V.Sekar,M.Armendariz,andK.Entesari,“A 1.2-1.6 GHz substrate-integrated-waveguide RF MEMS tunablefilter,”IEEE Trans.Microw.Theory Tech.,vol.59,no.4,pp.866-876,Apr.2010.5±0.5。为了进一步优化单通带可调滤波器的性能,国内研究者采用集总元件抑制通带的谐波。如X.Y.Zhang and Q.Xue,“High-selectivity tunable bandpass filters withharmonic suppression,”IEEE Trans.Microw.Theory Tech.,vol.58,no.4,pp.964-969,Apr.2010。但是单通带可调滤波器只能实现在单一频率范围内可调,所以其频率覆盖范围非常有限。为了解决这个问题,本发明提供一种具有独立可调通带的高选择性双带通滤波器。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术存在的上述不足,提供具有独立可调通带的高选择性双带通滤波器。
为实现本发明目的,本发明所采用的技术方案如下:
具有独立可调通带的高选择性双带通滤波器,包括上层微带结构、中间层介质基板和下层接地金属板;上层微带结构附着在中间层介质基板上表面,下层接地金属板附着在中间层介质基板下表面;上层微带结构包括端口馈电线、端口微带线和四个谐振器;四个谐振器都是四分之一波长谐振器,四个谐振器排布成左右对称的结构,位于上方的两个谐振器结构相同,位于下方的两个谐振器结构相同,端口微带线位于上方的两个谐振器与下方的两个谐振器之间,位于上方的两个谐振器与端口馈电线直接相连并且平行耦合,位于下方的两个谐振器与端口馈电线平行耦合。第一谐振器、第二谐振器、第三谐振器和第四谐振器与端口馈电线之间耦合方式是一种电耦合与磁耦合混合的耦合方式。
上述具有独立可调通带的高选择性双带通滤波器中,位于左上方的第一谐振器包括第一变容二极管、耦合微带线部分和非耦合微带线部分,其中耦合微带线部分由第四微带线、第五微带线和第六微带线依次连接而成,非耦合微带线部分包括第一微带线、第二微带线和第三微带线,第一微带线的一端与第一变容二极管的负极相连,第一变容二极管的正极通过一个电容经穿过中间层介质基板的金属化过孔与下层接地金属相连,第一微带线、第二微带线、第三微带线、第四微带线、第五微带线和第六微带线顺次连接,第六微带线末端穿过中间层介质基板的金属化过孔与下层接地金属相连;位于左下方的第三谐振器包括第三变容二极管和耦合微带线部分,其中耦合微带线部分由第十微带线、第十一微带线依次连接而成,第十微带线的一端与第三变容二极管的负极相连,第三变容二极管的正极通过一个电容经穿过中间层介质基板的金属化过孔与下层接地金属相连,第十微带线另一端与第十一微带线的一端相连;第十一微带线的另一端穿过中间层介质基板的金属化过孔与下层接地金属相连。
上述具有独立可调通带的高选择性双带通滤波器中,位于左上方的谐振器的电长度L+ΔL为所述双带通滤波器的低谐振频率f对应的波长λ的四分之一;其中,L为实际微带线长度,ΔL为左上方的第一谐振器的第一变容二极管等效微带线长度;实际微带线长度L为第一微带线、第二微带线、第三微带线、第四微带线、第五微带线和第六微带线的长度之和;耦合区间的长度等于第四微带线,第五微带线和第六微带线的长度总和;位于左下方的谐振器的电长度L′+ΔL′为所述双带通滤波器的高谐振频率f′对应的波长λ′的四分之一,其中L′为实际微带线长度,ΔL′为左下方的第三谐振器的第三变容二极管等效微带线长度;实际微带线长度L′为第十微带线、第十一微带线的长度之和;耦合区间的长度等于第十微带线、第十一微带线的长度总和。
上述具有独立可调通带的高选择性双带通滤波器中,位于左上方的谐振器的耦合微带线部分由第四微带线、第五微带线和第六微带线依次连接成n形结构,位于左下方的谐振器的耦合微带线部分由第十微带线、第十一微带线依次连接成L形结构。
上述具有独立可调通带的高选择性双带通滤波器中,所述端口馈电线包括耦合馈电线部分和非耦合馈电线部分,其中耦合馈电线部分包括上下两个部分,上部分由第七微带线、第八微带线和第九微带线依次连接构成;第七微带线与第四微带线相连接实现馈电线和谐振器之间更强的耦合;下部分由第十三微带线和第十四微带线依次连接构成;端口馈电线的非耦合馈电线部分由第十二微带线构成;端口馈电线的耦合馈电线部分和谐振器耦合微带线部分之间设有宽度为0.2±0.05mm的电磁耦合间隙;端口微带线部分包括第十六微带线;第一谐振器、第二谐振器位于第十六微带线上方,第三谐振器、第四谐振器位于第十六微带线下方。
上述具有独立可调通带的高选择性双带通滤波器中,端口馈电线的耦合馈电线的上部分由第七微带线、第八微带线和第九微带线依次连接构成n形结构,位于第一谐振器耦合微带线部分n形结构的内侧;第七微带线、第八微带线和第九微带分别与第四微带线、第五微带线和第六微带线平行;端口馈电线的耦合馈电线的下部分由第十三微带线和第十四微带线依次连接构成L形结构,位于谐振器耦合微带线部分L形结构的内侧;第十三微带线和第十四微带线分别与第十微带线和第十一微带线平行。
上述具有独立可调通带的高选择性双带通滤波器中,所述可调双带通滤波器的可调谐振频率范围分别为570-690MHz和1.156-1.336GHz,第一微带线的长度为2.6±0.2mm,第二微带线的长度为12.4±0.3mm,第三微带线的长度为3.0±0.1mm,第四微带线的长度为13.6±0.2mm,第五微带线的长度为9.1±0.4mm,第六微带线的长度为14.1±0.3mm,所述四个谐振器与端口馈电线之间的耦合间距均为0.2±0.05mm,第一微带线、第二微带线、第三微带线、第四微带线、第五微带线和第六微带线的宽度为0.7±0.1mm,第七微带线、第八微带线和第九微带线的宽度为0.9mm,第十六微带线的宽度为1.84mm,第十六微带线的特性阻抗为50Ω;第十微带线、第十一微带线的长度分别是10.5±0.5mm和7.0±0.4mm,第十微带线和第十三微带线的间隙为0.2±0.05mm;第一谐振器、第二谐振器和第三谐振器、第四谐振器之间的间隙为0.4mm;第十五微带线的长度为1.8±0.2mm,各条微带线之间的间距是0.2±0.05mm;第一谐振器、第二谐振器的变容二极管设置相同的偏置电压,第三谐振器、第四谐振器的变容二极管设置相同的偏置电压。
除此以外,第十五微带线采用6条微带线构成伪交指结构用来产生传输零点来增强通带的选择性。
相对于现有技术,本发明具有如下优点:
(1)具有两个可调通带。对于普通的可调带通滤波器,往往只有一个可调通带。而本发明实现了两个通带可调,从大大增加了滤波器的频率覆盖范围。
(2)两个通带之间能够实现独立调谐,互不影响。在本发明中,一个可调通带在中心频率改变的过程中,另一通带不受影响,完全实现独立调谐。可以使两个通带工作地更加稳定。
附图说明
图1是具有独立可调通带的高选择性双带通滤波器的结构图。
图2是可调双带通滤波器的拓扑结构。
图3a是可调双带通滤波器的电磁耦合结构的等效原理图。
图3b是可调双带通滤波器的一个谐振器在不同偏置电压下的等效电路图。
图4是具有独立可调通带的高选择性双带通滤波器的结构示意图。
图5a是可调双带通滤波器低通带部分改变中心频率的传输特性仿真曲线图。
图5b是可调双带通滤波器高通带部分改变中心频率的传输特性仿真曲线图。
图6a是可调双带通滤波器低通带部分改变中心频率的传输特性实际测量曲线图。
图6b是可调双带通滤波器高通带部分改变中心频率的传输特性实际测量曲线图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步详细的说明,但本发明要求保护的范围并不局限于下例表述的范围。
如图1所示,具有独立可调通带的高选择性双带通滤波器,包括上层微带结构、中间层介质基板和下层接地金属板;上层微带结构附着在中间层介质基板上表面,下层接地金属板附着在中间层介质基板下表面;上层微带结构包括端口馈电线、端口微带线和四个谐振器;四个谐振器都是四分之一波长谐振器,四个谐振器排布成左右对称的结构,位于上方的第一谐振器、第二谐振器结构相同,位于下方的第三谐振器、第四谐振器结构相同;位于左上方的第一谐振器包括第一变容二极管17、耦合微带线部分和非耦合微带线部分;第一谐振器的耦合微带线部分由第四微带线4、第五微带线5和第六微带线6依次连接成n形结构;谐振器的非耦合微带线部分包括第一微带线1、第二微带线2、第三微带线3;第一微带线1的一端与第一变容二极管17的负极相连,第一变容二极管17的正极通过一个电容经穿过中间层介质基板的金属化过孔与下层接地金属相连,第一微带线1、第二微带线2、第三微带线3、第四微带线4、第五微带线5和第六微带线6顺次连接,第六微带线6末端穿过中间层介质基板的金属化过孔与下层接地金属相连;位于左下方的第三谐振器包括第三变容二极管18、耦合微带线部分,第三谐振器的耦合微带线部分由第十微带线10,第十一微带线11依次连接成L形结构;第十微带线10的一端与第三变容二极管18的负极相连,第三变容二极管18的正极通过一个电容经穿过中间层介质基板的金属化过孔与下层接地金属相连,第十微带线10另一端与第十一微带线11相连;第十一微带线11的另一端穿过中间层介质基板的金属化过孔与下层接地金属相连。
所述端口馈电线包括耦合馈电线部分和非耦合馈电线部分,其中耦合馈电线部分包括上下两个部分,耦合馈电线的上部分由第七微带线7、第八微带线8和第九微带线9依次连接构成n形结构,位于第一谐振器耦合微带线部分n形结构的内侧;第七微带线7、第八微带线8和第九微带线9分别与第四微带线4、第五微带线5和第六微带线6平行;第七微带线7与第四微带线4相连接实现馈电线和谐振器之间更强的耦合;耦合馈电线的下部分由第十二微带线12、第十三微带线13和第十四微带线14依次连接构成n形结构,位于谐振器耦合微带线部分L形结构的内侧;第十三微带线13和第十四微带线14分别与第十微带线10和第十一微带线11平行;端口馈电线的非耦合馈电线部分包括第十六微带线16。第一谐振器、第二谐振器位于第十六微带线16上方,第三谐振器、第四谐振器位于第十六微带线16下方。第十六微带线16的特性阻抗为50Ω;谐振器耦合微带线部分和端口馈电线耦合馈电线部分之间设有宽度为0.2±0.05mm的电磁耦合间距,实现电磁耦合;电磁耦合间距由耦合强弱来决定。
第一谐振器由微带线和第一变容二极管17组成,微带线一端连接第一变容二极管17的负极,另一端穿过中间层介质基板的金属化过孔与下层接地金属相连;第一谐振器的第一微带线1、第二微带线2、第三微带线3、第四微带线4、第五微带线5和第六微带线6长度和加上第一变容二极管17等效的微带线的总长度为滤波器较低谐振频率对应的四分之一波长。第一谐振器的谐振频率主要通过第一变容二极管17的偏压来调节。在忽略寄生效应时,第一变容二极管17可以等效成一段终端开路的微带线。如图3a所示,斜线区域表示真实的微带线长度为L;第一变容二极管17等效成长度为ΔL的微带线;第一谐振器的电长度L+ΔL为谐振频率f对应的波长λ的四分之一;谐振频率f与电长度成反比,即
Figure BDA0000109892040000051
调整谐振器的第一变容二极管17的偏置电压,则第一变容二极管17的等效电容会发生改变,其等效微带线长度也会随之改变,从而谐振频率发生变化;如图3b所示,当第一变容二极管17的等效电容Cv1>Cv2时,对应的等效微带线长度ΔL1>ΔL2,对应的谐振频率f1<f2。因此通过调整第一变容二极管17的偏压,可以调整通带滤波器的中心频率。选定第一变容二极管17和确定滤波器工作的谐振频率调谐范围最小fmin和最大fmax之后,可以确定第一变容二极管17的等效微带线长度的变化范围,然后根据等效微带线的总长度为四分之一波长的特性就可以确定实际微带线的长度L。实际上部分微带线长度L1为图1中第一微带线1、第二微带线2、第三微带线3、第四微带线4、第五微带线5和第六微带线6的长度之和。同理,下部分微带线长度L2为图1中第十微带线10、第十一微带线11的长度之和。
具有独立可调通带的高选择性双带通滤波器的谐振器与端口馈电线采用的耦合方式是一种混合电磁耦合的方式。如图1所示,上部分的耦合结构由第四微带线4、第五微带线5、第六微带线6、第七微带线7、第八微带线8、第九微带线9组成,下部分的耦合结构由第十微带线10、第十一微带线11、第十二微带线12、第十三微带线13、第十四微带线14组成。上部分采用接入式耦合结构作为对应于低通带谐振器的馈电结构。这是因为采用接入式结构可以有效增强谐振器与馈电线的耦合。低通带的品质因数Qe主要由第四微带线4与第七微带线7之间的缝隙、第七微带线7接入第四微带线4的位置、第四微带线4和第七微带线7的线宽决定。而上部分第一谐振器和第二谐振器之间的耦合系数则是由两者之间的缝隙宽度和第六微带线6的长度决定。下部分对应于滤波器特性曲线的高通带部分。高通带的品质因数主要由第十三微带线13和第十微带线10之间的间距、第十三微带线13和第十四微带线14的长度。第三谐振器和第四谐振器之间的耦合系数是由两者之间的缝隙宽度和第十一微带线11的长度决定。如图2所示,J′0,1,J′1,2,J′2,3,J″0,1,J″1,2,J″2,3分别表示第一端口和第一谐振器、第一谐振器和第二谐振器、第二谐振器和第二端口、第一端口和第三谐振器、第三谐振器和第四谐振器、第四谐振器和第二端口的导纳倒置变换器;G表示输入输出端口的特性导纳;Zcoupling表示滤波器的阻抗耦合矩阵;L′1,L′2,L′3,L′4分别表示第一谐振器、第二谐振器、第三谐振器、第四谐振器的等效电感;C′1,C′2,C′3,C′4分别表示第一谐振器、第二谐振器、第三谐振器、第四谐振器的等效电容;本发明采用的是并联的馈电结构,所以上下两个通带的品质因数Qe和耦合系数k是相互独立的。另外,本发明采用伪交指结构产生传输零点。而伪交指结构的耦合强度是由第十五微带线15的数目、长度和各自之间的缝隙宽度决定。
实施例
具有独立可调通带的高选择性双带通滤波器的结构如图1所示,有关尺寸规格如下图4所示。介质基板的厚度为0.81mm,相对介电常数为3.38,损耗角正切为0.0027。谐振器采用蛇形结构可以有效减小滤波器的尺寸。第一变容二极管17、第二变容二极管19、第三变容二极管18、第四变容二极管20采用Toshiba的1sv277,第一变容二极管17的负极连接微带线一端,另一端通过电容穿过中间层介质基板的金属化过孔与下层接地金属相连。如图4所示,滤波器的各微带线尺寸参数如下:第一微带线1的长度为L5=2.6±0.2mm,第二微带线2的长度为L4=12.4±0.3mm,第三微带线3的长度为L3=3.0±0.1mm,第四微带线4的长度为L2=13.6±0.2mm,第五微带线5的长度为L1=9.1±0.4mm,第六微带线6的长度为L1+W1+E2+g2=14.1±0.3mm,谐振器与端口馈电线之间的耦合间距为g2=g4=0.2±0.05mm,第一微带线1、第二微带线2、第三微带线3、第四微带线4、第五微带线5和第六微带线6的宽度为W1=0.7±0.1mm,第七微带线7、第八微带线8和第九微带线9的宽度为W2=0.9mm,第十六微带线16的宽度为W5=1.84mm,第十六微带线16的特性阻抗为50Ω。第十微带线10、第十一微带线11的长度分别是L9=10.5±0.5mm和L8+W4+W6+g4=7.0±0.4mm。第十微带线10、第十一微带线11的宽度为W6=0.7±0.1mm,第十二微带线12、第十三微带线13、第十四微带线14的宽度为W4=0.3±0.1mm。两个谐振器之间的间隙为g1=g5=0.3±0.1mm。第十五微带线15的长度为L7=1.8±0.2mm,各条微带线之间的间隙为g3=0.2±0.05mm。选择这些微带线各自的长度和宽度,以获得所需的输入/输出阻抗特性、频带内传输特性和频带外衰减特性。图5a和图5b分别是按照上述参数设计出来的的可调双带通滤波器低通带和高通带中心频率改变时的仿真的结果;输特性曲线图中的横轴表示频率,纵轴表示传输特性S21、S11;虚线为S11仿真结果,实线为S21仿真结果。图5a中曲线a1、b1、c1分别表示低通带的中心频率分别为570MHz、630MHz、690MHz且高通带中心频率为1.3GHz时传输特性S21的仿真曲线,曲线a2、b2、c2分别表示低通带的中心频率分别为570MHz、630MHz、690MHz且高通带中心频率为1.3GHz时传输特性S11的仿真曲线。图5b中曲线a1、b1、c1分别表示高通带的中心频率分别为1.156GHz、1.24GHz、1.336GHz且低通带中心频率为604MHz时传输特性S21的仿真曲线,曲线a2、b2、c2分别表示高通带的中心频率分别为1.156GHz、1.24GHz、1.336GHz且低通带中心频率为604MHz时传输特性S11的仿真曲线。图6a和图6b分别是按照上述参数设计出来的的可调双带通滤波器低通带和高通带中心频率改变时的实际测量结果;输特性曲线图中的横轴表示频率,纵轴表示传输特性S21、S11;虚线为S11实际测量结果,实线为S21实际测量结果。图6a中曲线a1、b1、c1分别表示低通带的中心频率分别为570MHz、630MHz、690MHz且高通带中心频率为1.3GHz时传输特性S21的实际测量曲线,曲线a2、b2、c2分别表示低通带的中心频率分别为570MHz、630MHz、690MHz且高通带中心频率为1.3GHz时传输特性S11的实际测量曲线。图6b中曲线a1、b1、c1分别表示高通带的中心频率分别为1.156GHz、1.24GHz、1.336GHz且低通带中心频率为604MHz时传输特性S21的实际测量曲线,曲线a2、b2、c2分别表示高通带的中心频率分别为1.156GHz、1.24GHz、1.336GHz且低通带中心频率为604MHz时传输特性S11的实际测量曲线。测试结果与仿真结果基本一致,仿真和测试分别是使用安捷伦公司的商业电磁仿真软件ADS和E5071C网络分析仪来完成的。由测试结果可见,低通带的中心频率可以在570-690MHz范围内进行调节,而高通带的中心频率可以在1.156-1.336GHz范围内进行调节;图6a中的传输特性曲线是在低通带的中心频率分别为570MHz、630MHz、690MHz且高通带中心频率为1.3GHz时测得,以带通滤波器常用的S11-3dB抑制水平作为标准,-3dB处的带宽分别为40MHz、52MHz、60MHz;由此可见,低通带变化时-3dB处的带宽为50±10MHz。图6b中的传输特性曲线是在高通带的中心频率分别为1.156GHz、1.24GHz、1.336GHz且低通带中心频率为604MHz时测得,以带通滤波器常用的S11-3dB抑制水平作为标准,-3dB处的带宽分别为67MHz、78MHz、82MHz;由此可见,高通带变化时-3dB处的带宽为70±10MHz。测试结果说明,无论是低通带还是高通带变化时,另一通带不受影响,实现了双带通独立调谐的目标。
实施例的仿真和实测结果表明,当两通带中的任一通带的中心频率调谐时,实施例中的另一通带的传输特性基本保持不变,实现了独立调谐的目标。
以上所述仅为本发明的较佳实例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.具有独立可调通带的高选择性双带通滤波器,包括上层微带结构、中间层介质基板和下层接地金属板;上层微带结构附着在中间层介质基板上表面,下层接地金属板附着在中间层介质基板下表面;其特征在于:上层微带结构包括端口馈电线、端口微带线和四个谐振器;四个谐振器都是四分之一波长谐振器,四个谐振器排布成左右对称的结构,位于上方的两个谐振器结构相同,位于下方的两个谐振器结构相同,滤波器的端口微带线位于上方的两个谐振器与下方的两个谐振器之间,位于上方的两个谐振器与端口馈电线直接相连并且平行耦合,位于下方的两个谐振器与端口馈电线平行耦合。
2.根据权利要求1所述具有独立可调通带的高选择性双带通滤波器,其特征在于位于左上方的第一谐振器包括第一变容二极管、耦合微带线部分和非耦合微带线部分,其中耦合微带线部分由第四微带线、第五微带线和第六微带线依次连接而成,非耦合微带线部分包括第一微带线、第二微带线和第三微带线,第一微带线的一端与第一变容二极管的负极相连,第一变容二极管的正极通过一个电容经穿过中间层介质基板的金属化过孔与下层接地金属相连,第一微带线、第二微带线、第三微带线、第四微带线、第五微带线和第六微带线顺次连接,第六微带线末端穿过中间层介质基板的金属化过孔与下层接地金属相连;位于左下方的第三谐振器包括第三变容二极管和耦合微带线部分,其中耦合微带线部分由第十微带线、第十一微带线依次连接而成,第十微带线的一端与第三变容二极管的负极相连,第三变容二极管的正极通过一个电容经穿过中间层介质基板的金属化过孔与下层接地金属相连,第十微带线另一端与第十一微带线的一端相连;第十一微带线的另一端穿过中间层介质基板的金属化过孔与下层接地金属相连。
3.根据权利要求2所述具有独立可调通带的高选择性双带通滤波器,其特征在于位于左上方的谐振器的电长度L+ΔL为所述双带通滤波器的低谐振频率f对应的波长λ的四分之一;其中,L为实际微带线长度,ΔL为左上方的第一谐振器的第一变容二极管等效微带线长度;实际微带线长度L为第一微带线、第二微带线、第三微带线、第四微带线、第五微带线和第六微带线的长度之和;耦合区间的长度等于第四微带线,第五微带线和第六微带线的长度总和;位于左下方的谐振器的电长度L′+ΔL′为所述双带通滤波器的高谐振频率f′对应的波长λ′的四分之一,其中L′为实际微带线长度,ΔL′为左下方的谐振器的第三变容二极管等效微带线长度;实际微带线长度L′为第十微带线、第十一微带线的长度之和;耦合区间的长度等于第十微带线、第十一微带线的长度总和。
4.根据权利要求2所述具有独立可调通带的高选择性双带通滤波器,其特征在于位于左上方的谐振器的耦合微带线部分由第四微带线、第五微带线和第六微带线依次连接成n形结构,位于左下方的谐振器的耦合微带线部分由第十微带线、第十一微带线依次连接成L形结构。
5.根据权利要求2所述具有独立可调通带的高选择性双带通滤波器,其特征在于所述端口馈电线包括耦合馈电线部分和非耦合馈电线部分,其中耦合馈电线部分包括上下两个部分,上部分由第七微带线、第八微带线和第九微带线依次连接构成;第七微带线与第四微带线相连接实现馈电线和谐振器之间更强的耦合;下部分由第十三微带线和第十四微带线依次连接构成;端口馈电线的非耦合馈电线部分由第十二微带线构成;端口馈电线耦合馈电线部分和谐振器耦合微带线部分之间设有宽度为0.2±0.05mm的电磁耦合间隙;端口微带线包括第十六微带线;第一谐振器、第二谐振器位于第十六微带线上方,第三谐振器、第四谐振器位于第十六微带线下方。
6.根据权利要求5所述具有独立可调通带的高选择性双带通滤波器,其特征在于端口馈电线的耦合馈电线的上部分由第七微带线、第八微带线和第九微带线依次连接构成n形结构,位于第一谐振器耦合微带线部分n形结构的内侧;第七微带线、第八微带线和第九微带分别与第四微带线、第五微带线和第六微带线平行;端口馈电线的耦合馈电线的下部分由第十三微带线和第十四微带线依次连接构成L形结构,位于谐振器耦合微带线部分L形结构的内侧;第十三微带线和第十四微带线分别与第十微带线和第十一微带线平行。
7.根据权利要求6所述的具有独立可调通带的高选择性双带通滤波器,其特征在于,所述可调双带通滤波器的可调谐振频率范围分别为570-690MHz和1.156-1.336GHz,第一微带线的长度为2.6±0.2mm,第二微带线的长度为12.4±0.3mm,第三微带线的长度为3.0±0.1mm,第四微带线的长度为13.6±0.2mm,第五微带线的长度为9.1±0.4mm,第六微带线的长度为14.1±0.3mm,所述四个谐振器与端口馈电线之间的耦合间距均为0.2±0.05mm,第一微带线、第二微带线、第三微带线、第四微带线、第五微带线和第六微带线的宽度为0.7±0.1mm,第七微带线、第八微带线和第九微带线的宽度为0.9mm,第十六微带线的宽度为1.84mm,第十六微带线的特性阻抗为50Ω;第十微带线、第十一微带线的长度分别是10.5±0.5mm和7.0±0.4mm,第十微带线和第十三微带线的间隙为0.2±0.05mm;第一谐振器、第二谐振器和第三谐振器、第四谐振器之间的间隙为0.4mm;第十五微带线的长度为1.8±0.2mm,各条微带线之间的间距是0.2±0.05mm;第一谐振器、第二谐振器的变容二极管设置相同的偏置电压,第三谐振器、第四谐振器的变容二极管设置相同的偏置电压。
CN201110370498.7A 2011-11-18 2011-11-18 具有独立可调通带的高选择性双带通滤波器 Active CN102403557B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201110370498.7A CN102403557B (zh) 2011-11-18 2011-11-18 具有独立可调通带的高选择性双带通滤波器

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201110370498.7A CN102403557B (zh) 2011-11-18 2011-11-18 具有独立可调通带的高选择性双带通滤波器

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN102403557A true CN102403557A (zh) 2012-04-04
CN102403557B CN102403557B (zh) 2014-02-12

Family

ID=45885516

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201110370498.7A Active CN102403557B (zh) 2011-11-18 2011-11-18 具有独立可调通带的高选择性双带通滤波器

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN102403557B (zh)

Cited By (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103187599A (zh) * 2013-03-09 2013-07-03 西安电子科技大学 一种带隙可调微带超宽带滤波器
CN103199325A (zh) * 2013-03-09 2013-07-10 西安电子科技大学 一种带隙可重构微带超宽带滤波器
CN104518266A (zh) * 2015-01-15 2015-04-15 华南理工大学 一种可重构双频段带通滤波器
CN105789789A (zh) * 2016-04-22 2016-07-20 南京理工大学 基于中心加载耦合结构的可调双频带阻滤波器
CN106549200A (zh) * 2016-06-04 2017-03-29 南京理工大学 基于左右手结构的小型化双通带微带滤波器
CN107482288A (zh) * 2017-08-22 2017-12-15 电子科技大学 四分之一结构基片集成波导双通带电调谐滤波器
CN109473771A (zh) * 2018-12-25 2019-03-15 广东交通职业技术学院 一种平面型全向偶极子双工天线
CN113708029A (zh) * 2021-08-11 2021-11-26 广东省科学院电子电器研究所 一种三模高温超导滤波器
CN114499455A (zh) * 2022-01-17 2022-05-13 西南交通大学 一种全通式可调延时滤波器电路
CN114639930A (zh) * 2022-02-25 2022-06-17 中国电子科技集团公司第十研究所 一种高通带隔离的双通带滤波器
CN114976543A (zh) * 2022-07-04 2022-08-30 成都威频科技有限公司 一种插指型yig谐振结构及谐振器
CN115189108A (zh) * 2022-08-08 2022-10-14 河南科技大学 一种基于多模谐振器的双通带滤波器
CN115513621A (zh) * 2022-09-23 2022-12-23 中国科学院物理研究所 一种微带图形层、其制备方法及其低通带通滤波器
CN115863942A (zh) * 2022-12-13 2023-03-28 天津理工大学 一种恒定带宽的双通带独立可调带通滤波器
CN116259940A (zh) * 2023-04-14 2023-06-13 天津理工大学 一种半集总元件构成的双通带滤波器

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20090160575A1 (en) * 2007-12-21 2009-06-25 Alexandre Dupuy Power Combiners and Dividers Based on Composite Right and Left Handed Metamaterial Structures
CN101728621A (zh) * 2008-10-29 2010-06-09 海泰超导通讯科技(天津)有限公司 梳状结构微带谐振器及其滤波器
CN202363565U (zh) * 2011-11-18 2012-08-01 华南理工大学 具有独立可调通带的高选择性双带通滤波器

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20090160575A1 (en) * 2007-12-21 2009-06-25 Alexandre Dupuy Power Combiners and Dividers Based on Composite Right and Left Handed Metamaterial Structures
CN101728621A (zh) * 2008-10-29 2010-06-09 海泰超导通讯科技(天津)有限公司 梳状结构微带谐振器及其滤波器
CN202363565U (zh) * 2011-11-18 2012-08-01 华南理工大学 具有独立可调通带的高选择性双带通滤波器

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
XIU YIN ZHANG: "Dual-Band bandpass Filter Design Using A Novel Feed Scheme", 《IEEE MICROWAVE AND WIRELESS COMPONENTS LETTERS》 *

Cited By (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103187599A (zh) * 2013-03-09 2013-07-03 西安电子科技大学 一种带隙可调微带超宽带滤波器
CN103199325A (zh) * 2013-03-09 2013-07-10 西安电子科技大学 一种带隙可重构微带超宽带滤波器
CN103187599B (zh) * 2013-03-09 2016-02-10 西安电子科技大学 一种带隙可调微带超宽带滤波器
CN103199325B (zh) * 2013-03-09 2016-04-13 西安电子科技大学 一种带隙可重构微带超宽带滤波器
CN104518266A (zh) * 2015-01-15 2015-04-15 华南理工大学 一种可重构双频段带通滤波器
CN104518266B (zh) * 2015-01-15 2017-04-19 华南理工大学 一种可重构双频段带通滤波器
CN105789789A (zh) * 2016-04-22 2016-07-20 南京理工大学 基于中心加载耦合结构的可调双频带阻滤波器
CN106549200A (zh) * 2016-06-04 2017-03-29 南京理工大学 基于左右手结构的小型化双通带微带滤波器
CN106549200B (zh) * 2016-06-04 2019-08-09 南京理工大学 基于左右手结构的小型化双通带微带滤波器
CN107482288A (zh) * 2017-08-22 2017-12-15 电子科技大学 四分之一结构基片集成波导双通带电调谐滤波器
CN109473771A (zh) * 2018-12-25 2019-03-15 广东交通职业技术学院 一种平面型全向偶极子双工天线
CN109473771B (zh) * 2018-12-25 2023-12-15 广东交通职业技术学院 一种平面型全向偶极子双工天线
CN113708029B (zh) * 2021-08-11 2022-04-12 广东省科学院电子电器研究所 一种三模高温超导滤波器
CN113708029A (zh) * 2021-08-11 2021-11-26 广东省科学院电子电器研究所 一种三模高温超导滤波器
CN114499455B (zh) * 2022-01-17 2023-04-28 西南交通大学 一种全通式可调延时滤波器电路
CN114499455A (zh) * 2022-01-17 2022-05-13 西南交通大学 一种全通式可调延时滤波器电路
CN114639930A (zh) * 2022-02-25 2022-06-17 中国电子科技集团公司第十研究所 一种高通带隔离的双通带滤波器
CN114976543A (zh) * 2022-07-04 2022-08-30 成都威频科技有限公司 一种插指型yig谐振结构及谐振器
CN114976543B (zh) * 2022-07-04 2023-05-12 成都威频科技有限公司 一种插指型yig谐振结构及谐振器
CN115189108A (zh) * 2022-08-08 2022-10-14 河南科技大学 一种基于多模谐振器的双通带滤波器
CN115189108B (zh) * 2022-08-08 2023-10-20 河南科技大学 一种基于多模谐振器的双通带滤波器
CN115513621B (zh) * 2022-09-23 2023-12-15 中国科学院物理研究所 一种微带图形层、其制备方法及其低通带通滤波器
CN115513621A (zh) * 2022-09-23 2022-12-23 中国科学院物理研究所 一种微带图形层、其制备方法及其低通带通滤波器
CN115863942A (zh) * 2022-12-13 2023-03-28 天津理工大学 一种恒定带宽的双通带独立可调带通滤波器
CN116259940A (zh) * 2023-04-14 2023-06-13 天津理工大学 一种半集总元件构成的双通带滤波器
CN116259940B (zh) * 2023-04-14 2024-05-03 天津理工大学 一种半集总元件构成的双通带滤波器

Also Published As

Publication number Publication date
CN102403557B (zh) 2014-02-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102403557A (zh) 具有独立可调通带的高选择性双带通滤波器
Xu et al. Compact microstrip dual-/tri-/quad-band bandpass filter using open stubs loaded shorted stepped-impedance resonator
CN101916892B (zh) 基于模块化结构的绝对带宽恒定的可调带阻滤波器
CN102324599B (zh) 具有恒定绝对带宽的平衡式射频电调带通滤波器
Kim et al. Ring resonator bandpass filter with switchable bandwidth using stepped-impedance stubs
CN101894995B (zh) 一种具有恒定绝对带宽的射频电调带通滤波器
Zhang et al. Novel centrally loaded resonators and their applications to bandpass filters
Pirani et al. Band-notched UWB BPF design using parasitic coupled line
CN102522615B (zh) 小型化的低通带可调的双通带带通滤波器
Athukorala et al. Compact second-order highly linear varactor-tuned dual-mode filters with constant bandwidth
Yang et al. Compact multiband bandpass filter using low-pass filter combined with open stub-loaded shorted stub
CN103117426B (zh) 带宽调节范围宽且性能可控的射频可重构带通滤波器
CN202373678U (zh) 小型化的低通带可调的双通带带通滤波器
CN109473756B (zh) 一种全可重构差分滤波器
Tirado-Mendez et al. Improving frequency response of microstrip filters using defected ground and defected microstrip structures
CN105789784B (zh) 一种微带可调谐射频滤波器
CN102386464B (zh) 一种双频带阻滤波器
CN202363565U (zh) 具有独立可调通带的高选择性双带通滤波器
Moitra et al. Design and band coalition of dual band microstrip filter using DGS, coupled line structures and series inductive metallic vias
KR101546931B1 (ko) 트리플밴드 대역저지 필터
CN217114739U (zh) 一种小型化超宽带带通滤波器
Liang et al. An independently tunable dual-band filter using asymmetric λ/4 resonator pairs with shared via-hole ground
CN202364184U (zh) 具有恒定绝对带宽的平衡式射频电调带通滤波器
CN107681234B (zh) 一种e型谐振器与阶梯阻抗谐振器的三通带微带滤波器
Wang et al. Design and analysis of a low‐pass filter utilizing a slotted‐ground‐plane resonator

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
TR01 Transfer of patent right
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20180105

Address after: 510000 Tianhe District Zhongshan Avenue, Tianhe District, Guangzhou, Guangdong, No. 89, No. C, No. 511, 511

Patentee after: Guangzhou brocade Information Technology Co., Ltd.

Address before: 510640 Tianhe District, Guangdong, No. five road, No. 381,

Patentee before: South China University of Technology