[发明专利]带宽和工作频率独立可控的多层双模双通带巴伦滤波器

说明书

技术领域

本发明涉及滤波器领域，尤其涉及一种带宽和工作频率独立可控的多层双模双通带巴伦滤波器。

背景技术

随着无线通信系统的高速发展，空间环境中广泛存在着多频段、多标准、多模式的无线信号，为了降低通信系统成本，寻求一种能兼容多个通信频段和标准的通用系统已成为业内的共识。因此，微波双通带或多通带滤波器已受到了业内较多关注。双模谐振器的一个谐振单元可以起到两个谐振器的作用，这样就可以大大减小电路的尺寸同时保证电路的性能不受到影响。目前，多种多样的设计方法已验证了多种双模谐振器，比如，贴片谐振器、矩形环，加载枝节的半波长谐振器等，这些谐振器已经广泛应用于双通带带通滤波器的设计中。

在现代通信系统中，平衡式电路由于具有抑制环境噪声和电磁串扰的优势，得到了广泛的研究。巴伦基于能将平衡信号和非平衡信号进行相互转换的特性，作为一种重要的器件已经被广泛的应用在平衡式混频器，平衡式推挽放大器和天线的差分馈电网络等电路中。另一方面在很多情况下在平衡式电路的输入或者输出需要连接滤波器来实现对信号的选择。为了减小电路的尺寸和成本，实现一个器件的多功能，将巴伦和滤波器集成在一起形成巴伦滤波器的概念被提了出来，其中采用双模环形谐振器和双模的贴片谐振器设计的单通带巴伦滤波器已经被设计了出来，它们的结构简单尺寸也比较小。但随着无线通信的发展，对双通带和多通带系统的需求也越来越多。为了满足这种需求，对于双通带巴伦滤波器的研究也越来越受到关注，一些双通带的巴伦滤波器也已经被设计了出来，例如采用阶跃阻抗谐振器设计的带宽和工作频率独立可控的多层双模双通带巴伦滤波器，采用一端开路的平衡式混合结构实现的带宽和工作频率独立可控的多层双模双通带巴伦滤波器。这些巴伦滤波器的频率和带宽都是一一对应的。可见在以往的双通带巴伦滤波器设计中，普遍都是频率或带宽的单独可控。在实际的设计和应用中往往需要对巴伦滤波器的工作频率和带宽进行分别控制，目前已有的研究中这方面的工作还很少。设计一个工作频率和带宽同时独立可控的双通带巴伦滤波器也成为一个难点。目前，尚缺少一种简单的耦合拓扑结构并通过计算简单地实现具有双通带频率和带宽独立可控的双模双通带巴伦滤波器。

发明内容

为了解决现有技术中的带宽和工作频率独立可控的多层双模双通带巴伦滤波器的谐振频率和带宽无法独立可控的缺陷，提供一种谐振频率和带宽独立可控的带宽和工作频率独立可控的多层双模双通带巴伦滤波器。

本发明解决技术问题采用的技术手段是：提供一种带宽和工作频率独立可控的多层双模双通带巴伦滤波器，包括第一微波介质基片、第二微波介质基片以及用于连接所述第一微波介质基片和所述第二微波介质基片的连接机构，所述第一微波介质基片和所述第二微波介质基片相互平行且正对；

所述第一微波介质基片的朝向所述第二微波介质基片的一面设置有作为公共地的第一金属层或者所述第二微波介质基片的朝向所述第一微波介质基片的一面设置有作为公共地的第一金属层；

所述第一金属层上设置有两条正交且长度不相等的第一缝隙；所述第一微波介质基片的远离所述第二微波介质基片的一面设置有第一贴片谐振器，所述第一贴片谐振器设置有两条正交且长度不相等的第二缝隙，所述第一贴片谐振器设置有一输入端；所述第二微波介质基片的远离所述第一微波介质基片的一面设置有第二贴片谐振器，所述第二贴片谐振器上设置有两条正交且长度不相等的第三缝隙，所述第二贴片谐振器设置有两个输出信号幅度相同且相位相反的输出端；

两条所述第二缝隙分别与两条所述第三缝隙平行，两条所述第一缝隙分别与两条所述第三缝隙平行；两条所述第二缝隙的正交点、两条所述第三缝隙的正交点以及两条所述第一缝隙的正交点位于同一直线上。

在本发明提供的带宽和工作频率独立可控的多层双模双通带巴伦滤波器中，所述连接机构为半固化片，所述第一微波介质基片、所述半固化片以及所述第二微波介质基片依次层叠设置。

在本发明提供的带宽和工作频率独立可控的多层双模双通带巴伦滤波器中，所述连接机构为塑料螺丝。

在本发明提供的带宽和工作频率独立可控的多层双模双通带巴伦滤波器中，所述第一贴片谐振器和所述第二贴片谐振器均呈正方形，所述第一贴片谐振器和所述第二贴片谐振器在一平行于所述第一微波介质基片的平面上的投影重合。

在本发明提供的带宽和工作频率独立可控的多层双模双通带巴伦滤波器中，两条所述第二缝隙分别位于所述第一贴片谐振器的两条对角线上，两条所述第三缝隙分别位于所述第二贴片谐振器的两条对角线上。