一種基于slr結(jié)構(gòu)的頻率和帶寬全可調(diào)帶通濾波器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于微波可調(diào)濾波器技術(shù)領(lǐng)域，尤其設(shè)及一種基于SLR結(jié)構(gòu)的頻率和帶寬 全可調(diào)帶通濾波器。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著無(wú)線通信的日益發(fā)展，各種現(xiàn)代通信系統(tǒng)快速發(fā)展。然而，無(wú)線通信和超寬帶 技術(shù)的迅速發(fā)展需要很寬的頻帶，運(yùn)使得頻譜越來(lái)越擁擠。為了充分利用有限頻譜資源，一 定的頻帶寬度內(nèi)必須存在多種應(yīng)用，滿足微波電路系統(tǒng)對(duì)多波段多信道選頻的需求。因此 跳頻、擴(kuò)頻、動(dòng)態(tài)頻率分配等技術(shù)得到發(fā)展，而可調(diào)濾波器作為運(yùn)些技術(shù)的重要器件受到了 高度重視。根據(jù)研究報(bào)道，可調(diào)濾波器的結(jié)構(gòu)主要有微帶、懸置線、介質(zhì)諧振器、基片集成波 導(dǎo)（SIW)等形式?？烧{(diào)的實(shí)現(xiàn)方式主要有變?nèi)荻O管、PIN二極管、RFMEMS技術(shù)等。根據(jù) 調(diào)諧的方式可分為：1、機(jī)械調(diào)諧；2、電調(diào)諧；3、聲光調(diào)諧。根據(jù)調(diào)諧內(nèi)容可W分為：1、中屯、 頻率可調(diào)濾波器；2、帶寬可調(diào)濾波器；3、中屯、頻率和帶寬同時(shí)可調(diào)濾波器。
[0003] 目前，國(guó)內(nèi)外對(duì)可調(diào)濾波器進(jìn)行了一系列研究工作，并取得了一些成果。但是，報(bào) 道出來(lái)的濾波器普遍面臨著W下一些缺陷：
[0004] (1)可調(diào)濾波器由于一般通過(guò)控制多階諧振器間的禪合，對(duì)帶寬進(jìn)行調(diào)諧，使得帶 寬調(diào)諧范圍很小，不能滿足實(shí)際應(yīng)用中對(duì)帶寬調(diào)諧范圍的要求。 陽(yáng)0化](2)可調(diào)濾波器由于一般采用多階諧振器結(jié)構(gòu)，并且使用禪合輸入輸出方式等，使 得濾波器的插入損耗較大。
[0006] (3)在中屯、頻率調(diào)諧過(guò)程中通帶的絕對(duì)帶寬發(fā)生變化，不能滿足實(shí)際應(yīng)用中頻率 電調(diào)時(shí)絕對(duì)帶寬保持恒定的要求。
[0007] (4)對(duì)中屯、頻率或者帶寬進(jìn)行調(diào)諧過(guò)程中，不能保持穩(wěn)定的濾波性能，主要表現(xiàn)在 回波損耗和插入損耗時(shí)大時(shí)小，通帶紋波不均勻等方面，影響了系統(tǒng)整體響應(yīng)的穩(wěn)定性。
[0008] 現(xiàn)有的可調(diào)帶通濾波器存在可調(diào)過(guò)程中插損大、絕對(duì)帶寬改變、濾波特性不穩(wěn)定 的問(wèn)題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009] 本發(fā)明的目的在于提供一種基于SLR結(jié)構(gòu)的頻率和帶寬全可調(diào)帶通濾波器，旨在 解決現(xiàn)有的可調(diào)帶通濾波器存在可調(diào)過(guò)程中插損大、絕對(duì)帶寬改變、濾波特性不穩(wěn)定的問(wèn) 題。
[0010] 本發(fā)明是運(yùn)樣實(shí)現(xiàn)的，一種基于SLR結(jié)構(gòu)的頻率和帶寬全可調(diào)帶通濾波器，所述 基于SLR結(jié)構(gòu)的頻率和帶寬全可調(diào)帶通濾波器設(shè)置有由輸入微帶線、輸入匹配調(diào)諧網(wǎng)絡(luò)、 諧振器、輸出匹配調(diào)諧網(wǎng)絡(luò)、輸出微帶線依次連接組成的上層微帶結(jié)構(gòu)；
[0011] 所述微帶諧振器、輸入微帶線、輸出微帶線印制在帶通濾波器中間層的介質(zhì)基板 上。
[0012] 進(jìn)一步，所述輸入微帶線和輸出微帶線均為50Q微帶線；
[0013] 所述諧振器由二分之一波長(zhǎng)微帶線加載T型開(kāi)路枝節(jié)，其中二分之一波長(zhǎng)微帶線 兩端分別加載第一變?nèi)荻O管和第二變?nèi)荻O管；T型開(kāi)路枝節(jié)的水平微帶線的兩端分別 加載第=變?nèi)荻O管和第四變?nèi)荻O管；
[0014] 所述輸入微帶線和諧振器之間設(shè)置輸入匹配調(diào)諧網(wǎng)絡(luò)，輸入匹配調(diào)諧網(wǎng)絡(luò)是由第 一變?nèi)荻O管和第五變?nèi)荻O管組成；
[0015] 所述諧振器和輸出微帶線之間設(shè)置輸出匹配調(diào)諧網(wǎng)絡(luò)，輸出匹配調(diào)諧網(wǎng)絡(luò)是由第 二變?nèi)荻O管和第六變?nèi)荻O管組成。
[0016] 進(jìn)一步，所述第一變?nèi)荻O管、第二變?nèi)荻O管、第=變?nèi)荻O管、第四變?nèi)荻O 管、第五變?nèi)荻O管和第六變?nèi)荻O管均設(shè)置偏置電路。
[0017] 進(jìn)一步，所述輸入微帶線與諧振器之間分別加載第一隔直電容和第五變?nèi)荻O 管；所述諧振器與輸出微帶線之間分別加載第六變?nèi)荻O管和第二隔直電容，第五變?nèi)荻?極管和第一隔直電容，第六變?nèi)荻O管和第二隔直電容通過(guò)邊長(zhǎng)為0. 7mm的方形微帶貼片 級(jí)聯(lián)而成。
[0018] 進(jìn)一步，所述諧振器的二分之一波長(zhǎng)微帶線和T型開(kāi)路枝節(jié)進(jìn)行一定的彎折，W 減小尺寸，整體呈軸對(duì)稱結(jié)構(gòu)。
[0019] 本發(fā)明的另一目的在于提供一種移動(dòng)終端，其特征在于，使用所述的基于SLR結(jié) 構(gòu)的頻率和帶寬全可調(diào)帶通濾波器。
[0020] 本發(fā)明的另一目的在于提供一種衛(wèi)星通信系統(tǒng)，使用所述的基于SLR結(jié)構(gòu)的頻率 和帶寬全可調(diào)帶通濾波器。
[0021] 本發(fā)明提供的基于SLR結(jié)構(gòu)的頻率和帶寬全可調(diào)帶通濾波器，上層采用微帶結(jié) 構(gòu)；采用使T型開(kāi)路枝節(jié)兩端的變?nèi)荻O管對(duì)稱放置方式，共用接地孔和偏置電路，減少直 流控制電路，使其控制簡(jiǎn)單；諧振器與輸入輸出線間的恒值電容起隔直的作用；諧振器的 二分之一波長(zhǎng)微帶線和T型枝節(jié)進(jìn)行合適的彎折，減小了尺寸，整體呈對(duì)稱結(jié)構(gòu)；實(shí)現(xiàn)了頻 率和帶寬的全可調(diào)，在較寬范圍的頻率可調(diào)過(guò)程中絕對(duì)帶寬保持恒定，在較寬范圍的帶寬 可調(diào)過(guò)程中中屯、頻率保持恒定，保證頻率可調(diào)過(guò)程中濾波特性穩(wěn)定。
[0022] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn)：
[0023] 1.本發(fā)明采用微帶結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)緊湊，加工簡(jiǎn)單，成本低廉，易于集成。
[0024] 2.本發(fā)明在帶寬調(diào)諧過(guò)程中，中屯、頻率保持不變，絕對(duì)帶寬調(diào)節(jié)范圍為 120MHz-430MHz，實(shí)現(xiàn)了寬范圍帶寬可調(diào)。
[00對(duì) 3.本發(fā)明電調(diào)濾波器在比較寬的中屯、頻率調(diào)諧范圍內(nèi)，濾波器特性非常穩(wěn)定，插 入損耗保持在0. 9地左右，回波損耗保持在23地左右。
[00%] 4.本發(fā)明是電調(diào)濾波器在比較寬的中屯、頻率調(diào)諧范圍內(nèi)，絕對(duì)帶寬仍可基本保持 恒定，滿足我們對(duì)于絕對(duì)帶寬不變的要求。
[0027] 5.本發(fā)明采用在諧振器與輸入輸出端之間加載輸入輸出匹配調(diào)諧網(wǎng)絡(luò)，方便靈活 的調(diào)諧饋電網(wǎng)絡(luò)與諧振器間的阻抗匹配，提供可調(diào)諧的外部Q值，滿足頻率、帶寬可調(diào)時(shí)對(duì) 匹配的要求。
[0028] 6.能根據(jù)實(shí)際需求進(jìn)行自適應(yīng)改進(jìn)，通過(guò)改變諧振器長(zhǎng)度、變?nèi)荻O管的型號(hào)來(lái) 調(diào)節(jié)諧振工作頻段，滿足不同頻段通信標(biāo)準(zhǔn)的需求。
【附圖說(shuō)明】
[0029] 圖1是本發(fā)明實(shí)施例提供的原理結(jié)構(gòu)示意圖。
[0030] 圖2是本發(fā)明實(shí)施例提供的匹配調(diào)諧網(wǎng)絡(luò)示意圖。
[0031] 圖3是本發(fā)明實(shí)施例提供的匹配調(diào)諧網(wǎng)絡(luò)等效電路示意圖。
[0032] 圖4是本發(fā)明實(shí)施例提供的基于SLR結(jié)構(gòu)的頻率和帶寬全可調(diào)帶通濾波器結(jié)構(gòu)示 意圖；
[0033] 圖中：1、金屬地板，2、介質(zhì)基板，3、諧振器，4、輸入微帶線，5、輸出微帶線，6、第一 變?nèi)荻O管，7、第二變?nèi)荻O管，8、第=變?nèi)荻O管，9、第四變?nèi)荻O管，10、第五變?nèi)荻O 管，11、第六變?nèi)荻O管，12、第一隔直電容，13、第二隔直電容，14、第一直流偏置電路，15、 第二直流偏置電路，16、第=直流偏置電路，17、第四直流偏置電路，18、第五直流偏置電路， 19、第一接地孔，20、第二接地孔，21、第=接地孔。
[0034] 圖5是本發(fā)明實(shí)施例提供的圖4的側(cè)視圖。
[0035] 圖6是本發(fā)明實(shí)施例提供的整體結(jié)構(gòu)尺寸示意圖。
[0036]圖7是本發(fā)明實(shí)施例提供的頻率調(diào)諧過(guò)程中插入損耗的仿真與實(shí)測(cè)曲線圖；
[0037] 圖中，Szi是插入損耗的仿真與實(shí)測(cè)結(jié)果。
[003引圖8是本發(fā)明實(shí)施例提供的頻率調(diào)諧過(guò)程中回波損耗的仿真與實(shí)測(cè)曲線圖；
[0039] 圖中，S。是回波損耗的仿真與實(shí)測(cè)結(jié)果。
[0040]圖9是本發(fā)明實(shí)施例提供的帶寬調(diào)諧過(guò)程中S參數(shù)的仿真曲線圖；
[0041] 圖中，S。是回波損耗的仿真結(jié)果；S21是插入損耗的仿真結(jié)果。
[0042]圖10是本發(fā)明實(shí)施例提供的帶寬調(diào)諧過(guò)程中S參數(shù)的仿真曲線圖；
[0043]圖中，S。是回波損耗的實(shí)測(cè)結(jié)果；S21是插入損耗的實(shí)測(cè)結(jié)果。
【具體實(shí)施方式】 W44] 為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，W下結(jié)合實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明 進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用W解釋本發(fā)明，并不用于 限定本發(fā)明。
[0045] 下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的應(yīng)用原理作進(jìn)一步描述。
[0046] 如圖1所示，本發(fā)明的諧振器是二分之一波長(zhǎng)微帶線加載T型開(kāi)路支節(jié)。Yi,L康 示二分之一波長(zhǎng)微帶線的導(dǎo)納和物理長(zhǎng)度，兩端加載變?nèi)荻O管Cyi;Y2,Lz表示加載的T型 支節(jié)縱向微帶線的導(dǎo)納和物理長(zhǎng)度；Y3,Ls表示加載的T型支節(jié)橫向微帶線的導(dǎo)納和物理長(zhǎng) 度，兩端加載變?nèi)荻O管(；2。該諧振器呈軸對(duì)稱結(jié)構(gòu)，進(jìn)行奇偶模分析，可得奇偶模導(dǎo)納分 別為：
[0047] 打)：
[0048](2) (3) !；00例 YitDdd,Yiteve。分別表不奇偶模導(dǎo)納，其中： 陽(yáng)化0]
[0051] Ys= Y itan (PLi)陽(yáng)2 [Y廠Oeventan (PLs) ]-2Y3tan (PLz) [?C"+Y3tan (PLs) ]} (4)[0052] 根據(jù)諧振條件，可將奇偶模諧振頻率表示為：
[0053] (5)
[0054] 攤
[00對(duì)由公式巧）（6)可W得出，f"dd取決于Cvl的變化，f6ve。取決于Cvl和Cv2的變化，即 調(diào)諧C>TW同時(shí)引起頻率和帶寬的變化。如果固定CVI，那么f"dd也將固定，feve。的調(diào)諧僅 依靠于(；2。運(yùn)個(gè)特性被應(yīng)用于實(shí)現(xiàn)對(duì)帶寬的調(diào)諧。
[0056]
[0057]
[0058] 目1= -tan 1 [(化/B'）/化/Yz-Yz/X-YiYz/B'2) ] (9)
[0059] 02=-tan1[(2Yi/B'）/化化-Y1/Y2-Y1Y2/B'2) ] (10)
[0060] B