CN113285188B - 通带可重构的共面波导带通滤波器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种通带可重构的共面波导带通滤波器，属于射频微波技术领域。所述通带可重构的共面波导带通滤波器包括共面波导单频带通滤波器和PIN二极管；其中共面波导单频带通滤波器包括信号输入端口、信号输出端口、共面波导的中心导带、共面波导中心导带和接地面之间的缝隙、共面波导的两个接地面、十字形缝隙、四个螺旋形缺陷地结构单元和两个m形缺陷地结构单元；信号输入端口与信号输出端口通过共面波导中心导带相连。本发明所提供的通带可重构的共面波导带通滤波器的有益效果在于，通过在共面波导中心导带蚀刻的十字形缝隙处加载一个PIN二极管，通过切换PIN二极管的开关状态，实现滤波器在单频带通和双频带通之间的相互转换。

Description

通带可重构的共面波导带通滤波器

技术领域

本发明属于射频微波技术领域，涉及通带可重构的共面波导带通滤波器。

背景技术

为了能在不同频带范围内充分利用射频器件，通带可重构滤波器得到了广泛的研究。可重构滤波器针对射频通信系统不同的功能要求提出了一定的设计指标，主要集中于中心频率可重构和带宽可重构的设计。目前有多种实现可重构滤波器的设计方法，使用最多的三种方法包括采用变容二极管，射频微机电系统(RF MEMS)，PIN二极管开关。采用变容二极管主要是通过改变变容二极管两端的电压值，实现中心频率连续可调的滤波器。MEMS开关是基于微电子硅基制造的先进技术，具有体积小、重量轻、功率容量高等特点。采用PIN二极管开关实现可重构滤波器设计，主要是利用二极管的导通和关断特性，通过切换不同的状态来改变电路中谐振器单元的有效长度，从而达到改变分布电容和电感值的作用，继而调整中心频率，此外PIN二极管可以通过改变电路之间的耦合，实现滤波器不同类型的转换。PIN二极管开关相比较于MEMS开关具有更快的速度和更好的隔离度。

共面波导电路技术随着对器件小型化的设计要求被学者提出，主要用于实现滤波器、功分器等器件的设计中。但是仅采用共面波导实现滤波器只能实现具有固定频段通带的单频或者多频的滤波器。而采用PIN二极管可实现带通滤波器的通带可重构，可以使同一个器件在不同频段得到充分利用，因此，采用PIN二极管实现通带可重构的共面波导带通滤波器具有重要意义。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种通带可重构的共面波导带通滤波器。在共面波导中心导带蚀刻十字形缝隙，在接地面蚀刻两对对称螺旋形缺陷地结构单元和两个m形缺陷地结构单元。蚀刻的十字形缝隙把共面波导传输线的中心导带隔离成了左右两段，在十字形缝隙处安置一个PIN二极管，通过控制PIN二极管的关断和导通状态，实现共面波导传输线左右两段中心导带之间的断开和连接，从而改变左右两段中心导带之间的连接情况，实现滤波器在单频带通和双频带通之间的相互转换，实现共面波导滤波器通带的可重构。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

通带可重构的共面波导带通滤波器，包括共面波导单频带通滤波器和PIN二极管；

其中共面波导单频带通滤波器包括信号输入端口、信号输出端口、共面波导的中心导带、共面波导中心导带和接地面之间的缝隙、共面波导的两个接地面、十字形缝隙、四个螺旋形缺陷地结构单元和两个m形缺陷地结构单元；

信号输入端口与信号输出端口通过共面波导中心导带相连；

十字形缝隙位于共面波导中心导带的中心位置，上下两对螺旋形缺陷地结构单元关于中心导带对称；

PIN二极管两端分别连接于共面波导中心导带蚀刻的十字形缝隙的两端。

可选的，所述两个m形缺陷地结构单元分别加载在共面波导传输线的两个接地面，用于提高带通滤波器通带内外的性能。

可选的，所述螺旋形缺陷地结构单元的等效电路为LC并联电路；

螺旋形缺陷地结构为具有和一阶巴特沃兹低通滤波器相同的滤波特性，利用螺旋形缺陷地结构与一阶巴特沃斯低通滤波器满足相等的衰减条件，计算螺旋形缺陷地结构单元(7)的等效电路中的等效电路元件参数L₀和C₀；

螺旋形缺陷地结构单元对应的LC并联电路的阻抗表示为：

螺旋形缺陷地结构单元对应的LC并联电路的谐振角频率ω₀₁满足：

一阶巴特沃兹低通滤波器电路中元件对应的阻抗为：

其中，g₁为一阶巴特沃兹低通滤波器归一化元件参数，其归一化元件值为2；ω_c为低通滤波器的|S₂₁|在-3dB时对应的角频率，即截止角频率；Z₀为输入输出端口的特征阻抗；

在截止角频率ω＝ω_c处，令一阶巴特沃斯低通滤波器和螺旋形缺陷地对应的LC并联谐振回路的阻抗相等，得：

即

求解出螺旋形缺陷地结构单元7的等效电路中等效电容C₀和电感L₀分别为：

两对对称螺旋形DGS具有低通特性，等效的LC并联谐振电路产生的谐振点为高频阻带处提供传输零点。

可选的，所述PIN二极管是射频开关元器件，内部是一个PN结；

当PIN二极管加入反向电压或者不加电压时，即反偏状态，二极管断路，内部不导通，二极管等效为容值固定的电容，相当于绝缘体；

当加入使PIN二极管导通的正向电压，即正偏状态，二极管短路，内部导通，等效为阻值较低的串联电阻。

可选的，所述PIN二极管在共面波导结构的滤波器中加载，实现不同通带之间的转换，型号为SMP 1322-079LF；

所述PIN二极管设置在共面波导单频带通滤波器的十字形缝隙处，在PIN二极管(9)两侧接入电压。

可选的，当所述PIN二极管不加电压或者在负极加入0.85V的直流电压，二极管不导通，呈现关断状态，则等效为一个小电容C_p和一个大电阻R_p的并联，连接于十字形缝隙两端；十字形缝隙处连接的PIN二极管引入的电容C_p产生低频阻带的传输零点；

共面波导传输线接地面上蚀刻的两对对称的螺旋形缺陷地结构单元具有低通特性，在高频阻带处提供传输零点；两对对称螺旋形缺陷地结构单元和PIN二极管在关断状下十字形缝隙处共同作用，产生通带，形成单频带通滤波器；

通过调节螺旋形DGS尺寸的大小直接控制滤波器中心频率的位置。

可选的，当所述PIN二极管的正极加入0.85V的直流电压时，二极管导通，等效为电感L_s和电阻R_s的串联，电阻值固定不变；

当所述PIN二极管导通时，在低频段和高频段各产生通带；主传输线上为2个等效电感L₁、2个等效电感L₂及L_s、Rs的串联连接，Rs的电阻值小，主传输线相当于低通滤波器，允许低频信号通过，形成低频的通带；

而由于PIN二极管等效的电感值为0.5nH，以至于电路中的阻抗值小，允许一部分频率较高的信号通过，在高频处产生通带，形成双频带通滤波器。

本发明的有益效果在于：本发明所提供的通带可重构的共面波导带通滤波器的有益效果在于，通过在共面波导中心导带蚀刻的十字形缝隙处加载一个PIN二极管，通过切换PIN二极管的开关状态，实现滤波器在单频带通和双频带通之间的相互转换。

本发明的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本发明的实践中得到教导。本发明的目标和其他优点可以通过下面的说明书来实现和获得。

附图说明

为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作优选的详细描述，其中：

图1为本发明通带可重构的共面波导带通滤波器的结构示意图。

图2为共面波导单频带通滤波器的结构示意图。

图3为PIN二极管关断时的等效电路图；

图4为PIN二极管导通时的等效电路图；

图5为PIN二极管关断时通带可重构的共面波导带通滤波器的等效电路图；

图6为PIN二极管导通时通带可重构的共面波导带通滤波器的等效电路图；

图7为本发明通带可重构的共面波导带通滤波器具体实施例样品的结构尺寸标注图。

图8本发明通带可重构共面波导带通滤波器中螺旋形缺陷地结构仿真曲线图。

图9为本发明通带可重构的共面波导带通滤波器的仿真曲线图。

附图标记：信号输入端口1、信号输出端口2、共面波导的中心导带3、共面波导中心导带和接地面之间的缝隙4、共面波导的两个接地面5、十字形缝隙6、螺旋形缺陷地结构单元7、m形缺陷地结构单元8、PIN二极管9。

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。

其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本发明的限制；为了更好地说明本发明的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。

本发明实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本发明的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本发明的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

本发明基于通带可重构的共面波导带通滤波器，如图1所示，其介质基板仅一个表面上设有金属。金属部分包括信号输入端口1、信号输出端口2、共面波导的中心导带3、共面波导的两个接地面5。蚀刻部分包括共面波导中心导带和接地面之间的缝隙4、共面波导中心导带的十字形缝隙6、四个螺旋形缺陷地结构单元7、两个m形缺陷地结构单元8。

本发明基于通带可重构的共面波导带通滤波器由共面波导单频带通滤波器，及一个PIN二极管9构成。其中共面波导单频带通滤波器如图2所示，其中包括信号输入端口1、信号输出端口2、共面波导的中心导带3、共面波导中心导带和接地面之间的缝隙4、共面波导的两个接地面5、十字形缝隙6、四个螺旋形缺陷地结构单元7、两个m形缺陷地结构单元8。

信号输入端口1与信号输出端口2通过共面波导中心导带3相连。十字形缝隙6位于共面波导中心导带3的中心位置，上下两对螺旋形缺陷地结构单元7关于中心导带3对称。一个PIN二极管9两端分别连接于共面波导中心导带3蚀刻的十字形缝隙6的两端。

在共面波导传输线的两个接地面各加载的一个m形缺陷地结构单元8，其作用为提高带通滤波器通带内外的性能。共面波导单频带通滤波器的等效电路图如图3所示，其中螺旋形缺陷地结构单元7的等效电路为LC并联电路。螺旋形缺陷地结构可以设计为具有和一阶巴特沃兹低通滤波器相同的滤波特性，因此，可以利用螺旋形缺陷地结构与一阶巴特沃斯低通滤波器满足相等的衰减条件，来计算螺旋形缺陷地结构单元7的等效电路中的等效电路元件参数L₀和C₀。

如图3所示，螺旋形缺陷地结构单元7对应的LC并联电路的阻抗表示为：

同时，螺旋形缺陷地结构单元7对应的LC并联电路的谐振角频率ω₀₁满足：

而一阶巴特沃兹低通滤波器电路中元件对应的阻抗为：

其中，g₁为一阶巴特沃兹低通滤波器归一化元件参数，其归一化元件值为2。ω_c为低通滤波器的|S₂₁|在-3dB时对应的角频率，即截止角频率。Z₀为输入输出端口的特征阻抗。

将螺旋形缺陷地结构单元7设计为与一阶巴特沃兹低通滤波器具有相同的滤波性能，因此两者具有相同的截止频率和衰减特性。在截止角频率ω＝ω_c处，令一阶巴特沃斯低通滤波器和螺旋形缺陷地对应的LC并联谐振回路的阻抗相等，可得：

即

由上式可以求解出螺旋形缺陷地结构单元7的等效电路中等效电容C₀和电感L₀分别为：

因此，两对对称螺旋形DGS具有低通特性，其等效的LC并联谐振电路产生的谐振点为高频阻带处提供了传输零点。

PIN二极管9是一种射频开关元器件，其内部是一个PN结。由于PIN二极管开关具有尺寸小、重量轻、开关速度快、性能稳定、隔离性较好、反应时间较短，并能实现频带之间不同状态的切换功能，所以广泛应用于多频通道和多频带电路之间的切换。当PIN二极管加入反向电压或者不加电压时，即反偏状态，二极管断路，内部不导通，二极管等效为一个容值固定的电容，相当于一个绝缘体。当加入使PIN二极管导通的正向电压，即正偏状态，此时二极管短路，内部导通，可等效为阻值较低的串联电阻。在共面波导结构的滤波器中加载PIN二极管，实现不同通带之间的转换，所选用二极管的损耗要小，这样能减少对滤波器插入损耗的影响。经过调研，型号为SMP 1322-079LF的PIN二极管适用于低损耗电路的设计中，如图3、图4分别所示为PIN二极管9处于关断和导通时的等效电路图。图3中PIN二极管的各参数理论值分别为L_s＝0.5nH，C_p＝0.1pF，R_p＝1.0kΩ，图4中各参数分别为L_s＝0.5nH，R_s＝0.8Ω。

由于该通带可重构滤波器只加载一个PIN二极管，且SMP 1322-079LF的导通电压很低，二极管安置在共面波导单频带通滤波器的十字形缝隙处，在PIN二极管9两侧接入电压。图5、图6分别为PIN二极管9关断和导通时共面波导带通滤波器的等效电路图，其中共面波导传输线的中心导带3和共面波导中心导带和接地面之间的缝隙4等效为串联电感L₁和并联电容C₁，四个螺旋形缺陷地结构单元7等效为四个LC并联电路，每一个LC并联电路包括电感L₀和电容C₀。

当PIN二极管9不加电压或者在负极加入0.85V的直流电压，此时二极管不导通，呈现关断状态，则等效为一个小电容C_p和一个大电阻R_p的并联，连接于十字形缝隙6两端。而十字形缝隙6处连接的PIN二极管引入的电容C_p产生低频阻带的传输零点。共面波导传输线接地面上蚀刻的两对对称的螺旋形缺陷地结构单元7具有低通特性，在高频阻带处提供了传输零点。所以两对对称螺旋形缺陷地结构单元7和PIN二极管9在关断状下十字形缝隙6处共同作用，产生了一个通带，形成了单频带通滤波器。通过调节螺旋形DGS尺寸的大小可以直接控制滤波器中心频率的位置。

当PIN二极管9的正极加入0.85V的直流电压时，二极管导通，此时等效为电感L_s和电阻R_s的串联，电阻值固定不变。当PIN二极管9导通时，在低频段和高频段各产生了一个通带。由图5可知，主传输线上为2个等效电感L₁、2个等效电感L₂及L_s、Rs的串联连接，由于Rs的电阻值较小，因此主传输线相当于低通滤波器，可以允许低频信号通过，形成低频的通带。而由于PIN二极管9等效的电感值很小，理论值只有0.5nH，以至于电路中的阻抗值较小，此时允许一部分频率较高的信号通过，就在高频处也会产生一个通带，因此形成了双频带通滤波器。

本发明提出的通带可重构的共面波导带通滤波器，不同于不可重构的滤波器，其一个器件只能应用于固定频段通带的单频或者多频通信系统。通带可重构的共面波导带通滤波器通过在共面波导中心导带间的十字形缝隙上加载PIN二极管，通过切换PIN二极管的关断和导通状态，控制滤波器在单频带通和双频带通之间的相互转换。该通带可重构的共面波导带通滤波器具有良好的阻带抑制性能，只需对PIN二极管的两端电压状态进行调节，便能实现带通滤波器通带的可重构性能。而且该可重构滤波器为单平面结构，设计简单、结构紧凑。

所描述的实施例是本发明一个实施例，下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

本发明所提出的通带可重构的共面波导带通滤波器制作在国产聚四氟乙烯介质基板上，基板厚度为1mm，相对介电常数ε_r＝2.65，损耗正切角为0.005，尺寸为28.0mm×25.0mm，即0.38λ_g×0.34λ_g，λ_g表示双频带通滤波器第一个工作频率时介质基板上的导波波长。当PIN二极管关断时，该实施例样品为工作频率为3.45GHz的共面波导单频带通滤波器。当PIN二极管导通时，该实施例样品为工作频率为3.10GHz和5.15GHz的共面波导双频带通滤波器。本发明的通带可重构的共面波导带通滤波器的实施例样品的具体尺寸标注如图7中所示，具体电路各部分尺寸如表1所示：

表1带通滤波器各部分尺寸(单位：mm)

结构名称	符号	数值
			共面波导传输线的接地面宽度	w<sub>0</sub>	11.3
共面波导中心导带蚀刻缝隙宽度	w<sub>1</sub>	0.2
			信号输入端口宽度	w<sub>2</sub>	2.0
共面波导传输线中心导带宽度	w<sub>3</sub>	1.2
			螺旋形缺陷地结构单元总长度	a	3.1
螺旋形缺陷地结构导带宽度	b<sub>1</sub>	0.3
			螺旋形缺陷地结构缝隙宽度	b<sub>2</sub>	0.3
m形缺陷地结构总高度	l<sub>1</sub>	3.7
			m形缺陷地结构高度	l<sub>2</sub>	2.5
m形缺陷地结构长度	l<sub>3</sub>	4.5
			m形缺陷地结构缝隙宽度	c	0.2
十字形缝隙宽度	g	0.4

图8和图9中|S₁₁|表示信号输入端1反射系数的模值，|S₂₁|表示信号从滤波器输入端口1到输出端口2传输系数的模值。

由前述理论计算可得，螺旋形缺陷地结构的等效电路参数C₀＝1.16pF，L₀＝1.39nH，如图8所示为HFSS和ADS的仿真结果对比图，其中ADS仿真软件为对螺旋形缺陷地结构的等效电路进行仿真，HFSS为对螺旋形缺陷地结构进行仿真。两者曲线大致一致从而验证了螺旋形DGS等效电路的正确性。螺旋形DGS的S参数结果如图8所示，从S参数结果可以看出，3dB截止频率3.32GHz，谐振频率3.96GHz，此谐振点为高频阻带处提供了传输零点。

使用仿真软件HFSS和ADS进行联合仿真，本发明通带可重构的共面波导带通滤波器的实施例样品仿真所得S参数曲线图如图9所示。

当PIN二极管断开时，本发明实施例样品为单频带通滤波器，如图9所示仿真的S参数曲线，滤波器的中心频率为3.45GHz，对应的插入损耗为0.91dB，|S₁₁|<-10dB时的通带范围为3.30GHz-3.63GHz，对应的10dB相对带宽为9.5％。在通带两侧频率为2.65GHz和4.75GHz处存在|S₂₁|分别为-48.6dB和-59.0dB的两个传输零点，对应的|S₁₁|分别为0.10dB和0.11dB。低频阻带抑制大于20dB的范围为0GHz-2.94GHz，高频阻带抑制大于20dB的范围为4.31GHz-5.61GHz。

当PIN二极管导通时，本发明实施例样品为双频带通滤波器，如图9所示仿真的S参数曲线，两个中心频率分别为3.10GHz和5.15GHz，对应的插入损耗分别为0.34dB和0.22dB，|S₁₁|<-10dB时的通带范围分别为2.82GHz-3.20GHz和4.96GHz-5.61GHz，对应的10dB相对带宽分别为12.2％和12.6％。

结合附图和以上分析表明，本发明通带可重构的共面波导带通滤波器，通过加载PIN二极管，不仅方便调节滤波器的通带状态，实现良好的频率选择特性，而且具有设计简单、易于与其他微波器件连接等优点。

在此强调，以上实施例仅仅是本发明的一种较好的应用方式，不对本发明的保护范围构成限制，任何对本发明所进行的修改，替换和改进等，都包含在本发明的保护范围之内。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (5)

1.通带可重构的共面波导带通滤波器，其特征在于：包括共面波导单频带通滤波器和PIN二极管(9)；

其中共面波导单频带通滤波器包括信号输入端口(1)、信号输出端口(2)、共面波导的中心导带(3)、共面波导中心导带和接地面之间的缝隙(4)、共面波导的两个接地面(5)、十字形缝隙(6)、四个螺旋形缺陷地结构单元(7)和两个m形缺陷地结构单元(8)；

十字形缝隙(6)连接接地面(5)之间的缝隙，四个螺旋形缺陷地结构单元(7)位于共面波导中心导带的两边且连接接地面之间的缝隙；

信号输入端口(1)与信号输出端口(2)通过共面波导中心导带(3)相连；

十字形缝隙(6)位于共面波导中心导带(3)的中心位置，上下两对螺旋形缺陷地结构单元(7)关于中心导带(3)对称；

PIN二极管(9)两端分别连接于共面波导中心导带(3)蚀刻的十字形缝隙(6)的两端；

所述两个m形缺陷地结构单元(8)分别加载在共面波导传输线的两个接地面，用于提高带通滤波器通带内外的性能；

所述螺旋形缺陷地结构单元(7)的等效电路为LC并联电路；

螺旋形缺陷地结构为具有和一阶巴特沃兹低通滤波器相同的滤波特性，利用螺旋形缺陷地结构与一阶巴特沃斯低通滤波器满足相等的衰减条件，计算螺旋形缺陷地结构单元(7)的等效电路中的等效电路元件参数L₀和C₀；

螺旋形缺陷地结构单元(7)对应的LC并联电路的阻抗表示为：

螺旋形缺陷地结构单元(7)对应的LC并联电路的谐振角频率ω₀₁满足：

一阶巴特沃兹低通滤波器电路中元件对应的阻抗为：

其中，g₁为一阶巴特沃兹低通滤波器归一化元件参数，其归一化元件值为2；ω_c为低通滤波器的|S₂₁|在-3 dB时对应的角频率，即截止角频率；Z₀为输入输出端口的特征阻抗；

在截止角频率ω＝ω_c处，令一阶巴特沃斯低通滤波器和螺旋形缺陷地对应的LC并联谐振回路的阻抗相等，得：

即

求解出螺旋形缺陷地结构单元(7)的等效电路中等效电容C₀和电感L₀分别为：

两对对称螺旋形DGS具有低通特性，等效的LC并联谐振电路产生的谐振点为高频阻带处提供传输零点。

2.根据权利要求1所述的通带可重构的共面波导带通滤波器，其特征在于：所述PIN二极管(9)是射频开关元器件，内部是一个PN结；

当PIN二极管加入反向电压或者不加电压时，即反偏状态，二极管断路，内部不导通，二极管等效为容值固定的电容，相当于绝缘体；

当加入使PIN二极管导通的正向电压，即正偏状态，二极管短路，内部导通，等效为阻值较低的串联电阻。

3.根据权利要求2所述的通带可重构的共面波导带通滤波器，其特征在于：所述PIN二极管(9)在共面波导结构的滤波器中加载，实现不同通带之间的转换，型号为SMP1322-079LF；

所述PIN二极管(9)设置在共面波导单频带通滤波器的十字形缝隙处，在PIN二极管(9)两侧接入电压。

4.根据权利要求3所述的通带可重构的共面波导带通滤波器，其特征在于：当所述PIN二极管(9)不加电压或者在负极加入0.85V的直流电压，二极管不导通，呈现关断状态，则等效为一个小电容C_p和一个大电阻R_p的并联，连接于十字形缝隙(6)两端；十字形缝隙(6)处连接的PIN二极管(9)引入的电容C_p产生低频阻带的传输零点；

共面波导传输线接地面上蚀刻的两对对称的螺旋形缺陷地结构单元(7)具有低通特性，在高频阻带处提供传输零点；两对对称螺旋形缺陷地结构单元(7)和PIN二极管(9)在关断状下十字形缝隙(6)处共同作用，产生通带，形成单频带通滤波器；

通过调节螺旋形DGS尺寸的大小直接控制滤波器中心频率的位置。

5.根据权利要求4所述的通带可重构的共面波导带通滤波器，其特征在于：当所述PIN二极管(9)的正极加入0.85V的直流电压时，二极管导通，等效为电感L_s和电阻R_s的串联，R_s电阻值固定不变；

当所述PIN二极管(9)导通时，在低频段和高频段各产生通带；主传输线上为2个等效电感L₁、2个等效电感L₂及L_s、Rs的串联连接，Rs的电阻值小，主传输线相当于低通滤波器，允许低频信号通过，形成低频的通带；

而由于PIN二极管(9)等效的电感值为0.5nH，以至于电路中的阻抗值小，允许一部分频率较高的信号通过，在高频处产生通带，形成双频带通滤波器。

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