CN116454574A - 一种可重构带阻滤波器 - Google Patents
一种可重构带阻滤波器 Download PDFInfo
- Publication number
- CN116454574A CN116454574A CN202310732686.2A CN202310732686A CN116454574A CN 116454574 A CN116454574 A CN 116454574A CN 202310732686 A CN202310732686 A CN 202310732686A CN 116454574 A CN116454574 A CN 116454574A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- semi
- lumped
- resonator
- spiral microstrip
- varactor
- 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
Links
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims abstract description 25
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 claims abstract description 12
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 6
- 230000008878 coupling Effects 0.000 abstract description 9
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 abstract description 9
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 abstract description 9
- 230000007547 defect Effects 0.000 abstract description 3
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 8
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 5
- 239000002356 single layer Substances 0.000 description 2
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 2
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 230000001629 suppression Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01P—WAVEGUIDES; RESONATORS, LINES, OR OTHER DEVICES OF THE WAVEGUIDE TYPE
- H01P1/00—Auxiliary devices
- H01P1/20—Frequency-selective devices, e.g. filters
- H01P1/201—Filters for transverse electromagnetic waves
- H01P1/203—Strip line filters
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01P—WAVEGUIDES; RESONATORS, LINES, OR OTHER DEVICES OF THE WAVEGUIDE TYPE
- H01P1/00—Auxiliary devices
- H01P1/20—Frequency-selective devices, e.g. filters
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03K—PULSE TECHNIQUE
- H03K19/00—Logic circuits, i.e. having at least two inputs acting on one output; Inverting circuits
- H03K19/0175—Coupling arrangements; Interface arrangements
- H03K19/017545—Coupling arrangements; Impedance matching circuits
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02D—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES [ICT], I.E. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES AIMING AT THE REDUCTION OF THEIR OWN ENERGY USE
- Y02D30/00—Reducing energy consumption in communication networks
- Y02D30/70—Reducing energy consumption in communication networks in wireless communication networks
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Computing Systems (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mathematical Physics (AREA)
- Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)
Abstract
本发明提供了一种可重构带阻滤波器，属于滤波器技术领域，包括传输线以及两个具有变容二极管加载的螺旋微带半集总谐振器；传输线与各螺旋微带半集总谐振器之间均耦合连接，传输线与各螺旋微带半集总谐振器之间均设置有串联的集总电容和变容二极管，各螺旋微带半集总谐振器均通过金属通孔短路接地，各螺旋微带半集总谐振器的开路端均设置有并联的变容二极管。本发明通过在螺旋状的微带谐振器的开路端加载变容二极管，其可以实现很宽的频率调节范围；采用变容二极管串联集总电容的方式实现对半集总谐振器与传输线之间耦合的控制，这不仅能够避免传统设计中需要很长一段平行耦合线导致体积增加的弊端，也能够实现阻带带宽的灵活控制。
Description
技术领域
本发明属于滤波器技术领域，尤其涉及一种可重构带阻滤波器。
背景技术
随着现代通信系统的不断发展，为了能够满足不同通信设备之间的通信需求，越来越多的频段被占用，这使得频谱变得越来越拥挤。因此，在宽带通信系统之中，需要一个阻带中心频率及阻带带宽都可重构的带阻滤波器用以抑制密集频谱中的干扰信号。当通带中存在干扰信号时，可以将带阻滤波器调节到相应的频率及合适的阻带带宽将其抑制，以便维持通信系统的正常工作及使其具有更强的抗干扰能力。与此同时，当前的通信系统均向着小型化与集成化不断发展，因此也需要所使用的滤波器也具有小型化的特征。
在传统的可重构带阻滤波器的设计之中，通常采用具有很高Q值的基片集成波导腔体来作为谐振器，该类型的带阻滤波器通常具有很高的阻带抑制。然而，该类型的可重构带阻滤波器都需要采用压电制动器来进行频率的调谐，这无疑需要多层结构和占用较大的体积。为了适应当前通信系统对于小型化的需求，因此具有单层结构的采用变容二极管进行调谐的带阻滤波器显然更加适用。例如，已有具有双端变容二极管加载的微带可重构带阻滤波器被提出，可以实现高阻带抑制。为了实现更加紧凑的尺寸，也有由集总元件和变容二极管构成的频率及带宽全可重构的带阻滤波器被提出，可以实现较宽的频率调节范围，且所占用的体积大大减小。
然而，上述所提及的双端变容二极管加载的微带可重构滤波器，虽然能够实现较高的阻带抑制度，但其阻带的中心频率可调节的范围较小，且由于其可等效为一个半波长微带谐振器，所占用的体积也较大。而对于上述由集总元件和变容二极管构成的频率和带宽全可重构的带阻滤波器，其体积非常小，具有很明显的尺寸优势，但是由于其使用了集总的电感元件，而电感元件的Q值在频率较高时极速下降使得其无法应用于较高的频率。
发明内容
针对现有技术中的上述不足，本发明提供的一种可重构带阻滤波器，使得可重构带阻滤波器不仅具有较宽的频率调谐范围，还能够在高低频均可使用，且实现体积小的特点。
为了达到以上目的，本发明采用的技术方案为：
本方案提供一种可重构带阻滤波器，包括用于信号输入输出的传输线和两个螺旋微带半集总谐振器；
所述传输线与各螺旋微带半集总谐振器之间均耦合连接，所述传输线与各螺旋微带半集总谐振器之间均设置有串联的变容二极管和集总电容，各所述螺旋微带半集总谐振器均通过金属通孔短路接地，各所述螺旋微带半集总谐振器的开路端均设置有并联的变容二极管；各所述螺旋微带半集总谐振器由变容二极管加载；其中，
采用四分之波长短路螺旋微带半集总谐振器的开路端加载变容二极管。
进一步地，各所述螺旋微带半集总谐振器均通过集总电容和变容二极管串联实现与传输线的耦合连接。
本发明的有益效果：
（1）本发明提出了一个螺旋状的半集总谐振器，该谐振器通过在螺旋状的微带谐振器的开路端加载变容二极管来实现，其可以实现很宽的频率调节范围，同时，螺旋的结构使得其具有较小的体积。
（2）本发明采用变容二极管串联集总电容的方式实现对半集总谐振器与传输线之间耦合的控制，这不仅能够避免传统设计中需要很长一段平行耦合线导致体积增加的弊端，也能够实现阻带带宽的灵活控制。
附图说明
图1为本发明的三维结构图。
图2为本发明的俯视图。
图3为本发明的侧视图。
其中，1-传输线，2-螺旋微带半集总谐振器，3-金属通孔，4-集总电容，5-变容二极管。
具体实施方式
下面对本发明的具体实施方式进行描述，以便于本技术领域的技术人员理解本发明，但应该清楚，本发明不限于具体实施方式的范围，对本技术领域的普通技术人员来讲，只要各种变化在所附的权利要求限定和确定的本发明的精神和范围内，这些变化是显而易见的，一切利用本发明构思的发明创造均在保护之列。
实施例
如图1-图3所示，图中，V 1、V 2表示施加在相应变容二极管上的电压；R表示偏置电路中使用的电阻；C 0表示集总电容；D 1、D 2表示电容值调节范围不同的两种变容二极管，本发明提供了一种可重构带阻滤波器，包括用于信号输入输出的传输线1和两个螺旋微带半集总谐振器2；
所述传输线1与各螺旋微带半集总谐振器2之间均耦合连接，所述传输线1与各螺旋微带半集总谐振器2之间均设置有串联的变容二极管5和集总电容4，各所述螺旋微带半集总谐振器2均通过金属通孔3短路接地，各所述螺旋微带半集总谐振器2的开路端均设置有并联的变容二极管5；各所述螺旋微带半集总谐振器2由变容二极管5加载，其中，采用四分之波长短路螺旋微带半集总谐振器2的开路端加载变容二极管5。各所述螺旋微带半集总谐振器2均通过集总电容4和变容二极管5串联实现与传输线1的耦合连接。
本实施例中，如图1所示，本发明提供的可重构带阻滤波器包括用于信号输入输出的传输线1及两个具有变容二极管5加载的螺旋微带半集总谐振器2，该具有变容二极管5加载的螺旋微带半集总谐振器2通过金属化通孔3短路到地。
本实施例中，为了实现阻带中心频率及带宽均可重构，如图2所示，在传输线1及螺旋微带半集总谐振器2之间设有一个集总电容4和一个变容二极管5串联来实现阻带带宽的调节；而在螺旋微带半集总谐振器2的开路端设有两个变容二极管5并联来实现阻带中心频率的调节。
本实施例中，该可重构带阻滤波器采用标准的单层PCB工艺，其侧视图如图3所示，基板采用Rogers5880基板，介电常数为2.2，损耗角正切为0.0009，基板的厚度为h1=0.508mm，基板上下表面为厚度是h2=0.018mm的金属层。
本实施例中，为了实现具有宽频率调节范围的可重构带阻滤波器，提出了一个由螺旋微带构成的半集总谐振器，采用在四分之波长短路螺旋微带半集总谐振器2的开路端加载变容二极管5的设计方案来实现该谐振器，同时为了减小所设计带阻滤波器的体积，将该四分之波长微带谐振器设计成螺旋的结构。所提出的可重构带阻滤波器在传输线1上耦合了两个螺旋微带半集总谐振器2，实现了二阶带阻滤波响应。为了实现阻带带宽的可重构，将螺旋微带半集总谐振器2与传输线1之间设计为变容二极管5串联集总电容4的结构，采用该结构，可以通过控制所实现的电容的值来实现对耦合的控制。
本实施例中，信号可以通过传输线1从一个端口输入，而从传输线1另一个端口输出，由于所提出的两个螺旋微带半集总谐振器2与微带线1之间存在电容耦合，当输入信号的谐振频率与两个螺旋微带半集总谐振器2的谐振频率相同时，信号大部分会流入螺旋微带半集总谐振器2，只有小部分从传输线1输出，以此起到抑制不想要的信号的作用。
Claims (2)
1.一种可重构带阻滤波器，其特征在于，包括用于信号输入输出的传输线（1）和两个螺旋微带半集总谐振器（2）；
所述传输线（1）与各螺旋微带半集总谐振器（2）之间均耦合连接，所述传输线（1）与各螺旋微带半集总谐振器（2）之间均设置有串联的变容二极管（5）和集总电容（4），各所述螺旋微带半集总谐振器（2）均通过金属通孔（3）短路接地，各所述螺旋微带半集总谐振器（2）的开路端均设置有并联的变容二极管（5）；各所述螺旋微带半集总谐振器（2）由变容二极管（5）加载；其中，
采用四分之波长短路螺旋微带半集总谐振器（2）的开路端加载变容二极管（5）。
2.根据权利要求1所述的可重构带阻滤波器，其特征在于，各所述螺旋微带半集总谐振器（2）均通过集总电容（4）和变容二极管（5）串联实现与传输线（1）的耦合连接。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202310732686.2A CN116454574B (zh) | 2023-06-20 | 2023-06-20 | 一种可重构带阻滤波器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202310732686.2A CN116454574B (zh) | 2023-06-20 | 2023-06-20 | 一种可重构带阻滤波器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN116454574A true CN116454574A (zh) | 2023-07-18 |
| CN116454574B CN116454574B (zh) | 2023-09-12 |
Family
ID=87124203
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202310732686.2A Active CN116454574B (zh) | 2023-06-20 | 2023-06-20 | 一种可重构带阻滤波器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN116454574B (zh) |
Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8305164B1 (en) * | 2009-06-09 | 2012-11-06 | The United States Of America, As Represented By The Secretary Of The Navy | Frequency-agile frequency-selective variable attenuator |
| CN103117426A (zh) * | 2013-01-28 | 2013-05-22 | 南京理工大学 | 带宽调节范围宽且性能可控的射频可重构带通滤波器 |
| CN104733813A (zh) * | 2015-03-16 | 2015-06-24 | 华南理工大学 | 一种频率和带宽均可重构的宽带带通滤波器 |
| CN104821420A (zh) * | 2015-04-24 | 2015-08-05 | 华南理工大学 | 一种可重构双频段带阻滤波器 |
| CN105140605A (zh) * | 2015-09-10 | 2015-12-09 | 西安电子科技大学 | 一种基于slr结构的频率和带宽全可调带通滤波器 |
| 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 |
| 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 |
| CN208046577U (zh) * | 2017-12-28 | 2018-11-02 | 杭州天程电子有限公司 | 一种小型化平面螺旋可调谐陷波器 |
| CN111403875A (zh) * | 2020-04-21 | 2020-07-10 | 河北工业大学 | 一种基于折叠开口环的微带双频段可调带通滤波器 |
-
2023
- 2023-06-20 CN CN202310732686.2A patent/CN116454574B/zh active Active
Patent Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8305164B1 (en) * | 2009-06-09 | 2012-11-06 | The United States Of America, As Represented By The Secretary Of The Navy | Frequency-agile frequency-selective variable attenuator |
| CN103117426A (zh) * | 2013-01-28 | 2013-05-22 | 南京理工大学 | 带宽调节范围宽且性能可控的射频可重构带通滤波器 |
| CN104733813A (zh) * | 2015-03-16 | 2015-06-24 | 华南理工大学 | 一种频率和带宽均可重构的宽带带通滤波器 |
| CN104821420A (zh) * | 2015-04-24 | 2015-08-05 | 华南理工大学 | 一种可重构双频段带阻滤波器 |
| CN105140605A (zh) * | 2015-09-10 | 2015-12-09 | 西安电子科技大学 | 一种基于slr结构的频率和带宽全可调带通滤波器 |
| 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 |
| 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 |
| CN208046577U (zh) * | 2017-12-28 | 2018-11-02 | 杭州天程电子有限公司 | 一种小型化平面螺旋可调谐陷波器 |
| CN111403875A (zh) * | 2020-04-21 | 2020-07-10 | 河北工业大学 | 一种基于折叠开口环的微带双频段可调带通滤波器 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN116454574B (zh) | 2023-09-12 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6191666B1 (en) | Miniaturized multi-layer ceramic lowpass filter | |
| US5267234A (en) | Radio transceiver with duplex and notch filter | |
| US5502422A (en) | Filter with an adjustable shunt zero | |
| US20040119562A1 (en) | Duplexer and communication apparatus | |
| US6522220B2 (en) | Frequency variable filter, antenna duplexer, and communication apparatus incorporating the same | |
| US5485131A (en) | Transmission line filter for MIC and MMIC applications | |
| CN113162578B (zh) | 滤波器、多工器以及电子设备 | |
| WO2006075439A1 (ja) | チューナブルフィルタ、デュプレクサおよび通信機装置 | |
| CN112164849B (zh) | 基于缺陷地加载的绝对带宽恒定的频率可调带通滤波器 | |
| US5144268A (en) | Bandpass filter utilizing capacitively coupled stepped impedance resonators | |
| US5202654A (en) | Multi-stage monolithic ceramic bandstop filter with isolated filter stages | |
| CN110247143B (zh) | 一种具有可切换和可调谐的微带带通滤波器 | |
| US6091312A (en) | Semi-lumped bandstop filter | |
| CN116454574B (zh) | 一种可重构带阻滤波器 | |
| CN116646698A (zh) | 一种集总-分布混合带通滤波器 | |
| US6064281A (en) | Semi-lumped bandpass filter | |
| CN106936417B (zh) | 一种基于准集总参数的小型化滤波开关 | |
| US6703912B2 (en) | Dielectric resonator devices, dielectric filters and dielectric duplexers | |
| CN217114739U (zh) | 一种小型化超宽带带通滤波器 | |
| CN111130501A (zh) | 一种滤波器、双工器及多工器 | |
| CN116032243A (zh) | 一种大带宽高滚降的带通滤波电路 | |
| CN113067561A (zh) | 带阻滤波器与多频带阻滤波器 | |
| CN108832237B (zh) | 一种基于sir加载pin二极管结构的双频段可重构滤波器 | |
| CN109244610B (zh) | 一种可调双模滤波器 | |
| CN113872552B (zh) | 一种四阶滤波响应的多模集总式滤波器 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |