CN110783671A - 一种可重构带通滤波器 - Google Patents

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宋开军
胡剑伟
陈宇旋
樊茂宇
樊勇
程钰间
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Abstract

本发明涉及一种可重构带通滤波器。该可重构带通滤波器由多个级联的可重构上/下边带滤波单元组成。可重构下边带滤波单元控制带通滤波器频响的下边带特性和下阻带频响特性，可重构上边带滤波单元控制带通滤波器频响的上边带特性和上阻带频响特性。通过分别调节可重构下边带滤波单元和可重构上边带滤波单元的频响特性，就可控制整个带通滤波频响的上下边带特性以及上下阻带的频响特性，从而实现带通滤波器的通带工作频率和工作带宽的可重构。由于各个滤波单元的独立性，所述可重构带通滤波器电路设计简单,通带工作频率和工作带宽的可重构范围大。本发明具有超宽可调工作频率、超宽可调带宽、工作频率和带宽同时调节、可根据设计需要进行频响赋形等优势。本发明主要用于微波射频前端，在通信、雷达、测控等微波系统中有广阔的应用前景。

Description

一种可重构带通滤波器
技术领域
本发明涉及一种可重构带通滤波器。
背景技术
随着现代通信技术的快速发展和信息源的多样化，单一的窄带工作频段模式已经无法满足军事和民用的需求。同时，5G通信的出现也对无线通信系统提出了大带宽和多频带等更苛刻的技术要求。而滤波器是射频前端频谱信号分离的关键部件，对整个系统性能指标的好坏有着举足轻重的作用。常用的射频前端系统集成多个不同频带的滤波器组和开关网络来满足不同频带的工作需求。但大量滤波器组的使用不仅增加了系统体积和成本，而且其电路设计也相对复杂。普通的可重构滤波器则采用在电路中加载不同类型可变电抗元件(如PIN二极管、肖特基管、变容二极管或微机电系统(MEMS))来实现滤波器工作频带/工作带宽的可调谐性和可切换性。该类型可重构滤波器虽然具有工作频率可调、带宽可调、小型化、低成本和响应快等优点，但存在调整范围小、工作频率和带宽同时调节时电路设计复杂等缺陷。因此，具有超宽可调工作频率、超宽可调带宽、工作频率和带宽同时调节特性的可重构滤波器的实现对于现代通信系统的发展具有十分重要的意义。
发明内容
本发明的目的是提供一种可重构带通滤波器，它具有超宽可调工作频率、超宽可调带宽、工作频率和带宽同时调节、低插损、小体积、低成本、以及易于与有源器件集成等优良特性，适用于小型化射频综合一体化收发系统。
为了实现上述目的，本发明提出了一种可重构带通滤波器。其具体技术方案如下：
可重构带通滤波器，包括可重构下边带滤波单元和可重构上边带滤波单元；相邻的滤波单元间采用级联方式连接；所有的滤波单元均为频率可重构滤波单元；
优选的，可重构下边带滤波单元可采用高通频响滤波特性单元或带阻频响滤波特性单元，可重构上边带滤波单元可采用低通频响滤波特性单元或带阻频响滤波特性单元；
优选的，每一个滤波单元至少含有一个用于改变滤波单元频率的可重构元件；
优选的，第一个可重构滤波单元与输入连接器相连，最后一个可重构滤波单元与输出连接器相连；
优选的，所述的改变频率的可重构元件包括PIN二极管、变容二极管以及MEMS开关等；
优选的，每个可重构滤波单元的频率都可独立改变。
本发明所提出的一种可重构带通滤波器工作原理如下：
该可重构带通滤波器由多个级联的可重构上/下边带滤波单元组成。其中，可重构下边带滤波单元控制带通滤波器频响的下边带特性和下阻带频响特性，可重构上边带滤波单元控制带通滤波器频响的上边带特性和上阻带频响特性。通过分别调节可重构下边带滤波单元和可重构上边带滤波单元的频响特性，就可控制整个带通滤波频响的上下边带特性以及上下阻带的频响特性，从而实现带通滤波器的通带工作频率和工作带宽的可重构。由于滤波单元的独立性，所述可重构带通滤波器电路设计简单,通带工作频率和工作带宽的可重构范围大。
本发明所提出的可重构带通滤波器，不仅体积小、成本低、结构紧凑、设计灵活方便，而且具有超宽可调工作频率、超宽可调带宽、工作频率和带宽同时调节、可根据设计需要进行频响赋形等优势。本发明主要用于微波射频前端，在通信、雷达、测控等微波系统中有广阔的应用前景。
附图说明
图1是本发明提出的一种可重构带通滤波器的原理性结构示意图；
图2是本发明实施方式提供的一种可重构带通滤波器的电路结构示意图；
图3是图2所示的可重构带通滤波器工作带宽可重构的S11参数仿真结果图；
图4是图2所示的可重构带通滤波器工作带宽可重构的S21参数仿真结果图；
图5是图2所示的可重构带通滤波器在400MHz恒定工作带宽的通带工作率可重构的S参数仿真曲线；
图6是图2所示的可重构带通滤波器在600MHz恒定工作带宽的通带工作率可重构的S参数仿真曲线。
附图中标号对应名称为：
(1)可重构下边带滤波单元，(2)可重构上边带滤波单元，(3)输入微带端口，(4)输出微带端口，(5)金属化通孔，(6)变容二极管，(7)隔直电容。
具体实施方式
图1展示了本发明的一种可重构滤波器的原理。
下面通过举例来说明本发明的优点。
例1:如图2所示，本发明提供的一种可重构带通滤波器的电路结构图，其包含以下几个部分。分别是：(1)可重构下边带滤波单元，(2)可重构上边带滤波单元，(3)输入微带端口，(4)输出微带端口，(5)金属化通孔，(6)变容二极管，(7)隔直电容。
整个电路由两个级联的可重构上/下边带滤波单元组成，可重构下边带滤波单元(1)控制可重构带通滤波器通带的下边带和下阻带特性，可重构上边带滤波单元(2)控制可重构带通滤波器通带的上边带和上阻带特性。通过对变容二极管(6)加载不同的偏置电压，可控制每个可重构滤波单元的截止频率。在加载适当的偏置电压后，整个电路就可实现通带工作频率和工作带宽任意可调的滤波功能。本实例主要提供工作带宽可重构(从窄带带通滤波连续调节到超宽带带通滤波)和通带工作频率可重构(在一定的频率范围内从低频带通滤波连续调节到高频带通滤波)的性能，并可实现通带工作频率和工作带宽同时调节的功能。
图3是例1的可重构带通滤波器工作带宽可重构的S11参数仿真曲线，由图可知在中心频率1500MHz时，工作带宽从300MHz调节到1300MHz时的输入端口的回波损耗均大于12dB。
图4是例1的可重构带通滤波器工作带宽可重构的S21参数仿真曲线，由图可知在中心频率1500MHz时，工作带宽可从300MHz调节到1300MHz，通带内的插入损耗都比较小，同时具有较高的带外抑制。
图5是例1的可重构带通滤波器在400MHz恒定工作带宽的通带工作率可重构的S参数仿真曲线，由图可看出，在1GHz、1.45GHz和1.8GHz三个不同频带时的输入端回波损耗都大于17dB，而且带内插损较小，带外抑制度高。
图6是例1的可重构带通滤波器在600MHz恒定工作带宽的通带工作率可重构的S参数仿真曲线，由图可看出，1.1GHz、1.45GHz和1.75GHz三个不同频带内的输入端回波损耗在15dB左右，而且带内插损较小，带外抑制度高。

Claims (4)

1.可重构带通滤波器，包括可重构下边带滤波单元和可重构上边带滤波单元；相邻的滤波单元间采用级联方式连接；每个可重构滤波单元的频率都可独立改变；
2.根据权利要求1所述的可重构带通滤波器，其特征在于，可重构下边带滤波单元可采用高通频响滤波特性单元或带阻频响滤波特性单元，可重构上边带滤波单元可采用低通频响滤波特性单元或带阻频响滤波特性单元。
3.根据权利要求1所述的可重构带通滤波器，其特征在于，可重构下边带滤波单元控制带通滤波器频响的下边带特性和下阻带频响特性，可重构上边带滤波单元控制带通滤波器频响的上边带特性和上阻带频响特性。
4.根据权利要求1所述的可重构带通滤波器，其特征在于，任意一个滤波单元至少含有一个用于改变滤波单元频率的可重构元件，所述的改变频率的可重构元件包括PIN二极管、变容二极管以及MEMS开关等。
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101515664A (zh) * 2008-02-22 2009-08-26 株式会社Ntt都科摩 双频带通谐振器以及双频带通滤波器
CN101803108A (zh) * 2007-09-19 2010-08-11 埃瑟泰克电子有限公司 可调带通滤波器
CN102931459A (zh) * 2012-10-23 2013-02-13 西北工业大学 基于交趾结构的新型超宽带带通滤波器
CN106207335A (zh) * 2016-08-24 2016-12-07 华东交通大学 一种可调可重构的带通滤波器

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101803108A (zh) * 2007-09-19 2010-08-11 埃瑟泰克电子有限公司 可调带通滤波器
CN101515664A (zh) * 2008-02-22 2009-08-26 株式会社Ntt都科摩 双频带通谐振器以及双频带通滤波器
CN102931459A (zh) * 2012-10-23 2013-02-13 西北工业大学 基于交趾结构的新型超宽带带通滤波器
CN106207335A (zh) * 2016-08-24 2016-12-07 华东交通大学 一种可调可重构的带通滤波器

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
KAIJUN SONG等: "Novel Reconfigurable Bandpass Filter With Wide Tunable", 《2019 IEEE MTT-S INTERNATIONAL WIRELESS SYMPOSIUM》 *

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