[发明专利]2‑18GHz超宽带三陷波可调微带滤波器

说明书

技术领域

本发明属于微波器件技术领域，特别涉及陷波可调微带滤波器，可用于无线通信系统射频前端。

背景技术

随着通信技术的快速发展，信息系统需要更多的频谱资源来提高数据传输速率、系统安全性等。在此背景下，超宽带UWB技术兼有功耗小、隐蔽性好、多径分辨能力强、数据传输速率快、成本低、安全性高等优点，成为无线通信领域的一个研究热点。超宽带通信系统由于其频带较宽，即3.1～10.6GHz，其它窄带系统容易对超宽带系统产生干扰，如WiMAX的频率为3.5GHz、WLAN的频段为5.2～5.8GHz、卫星通信系统的频率为8.0GHz，因此，一些学者提出了具有陷波特性的超宽带滤波器来有效的滤除窄带系统的干扰，同时由于干扰信号频段的不确定性需要陷波连续可调。随着多功能一体化集成通信系统的发展，需要对2-18GHz微波通道进行超宽带集成和杂波抑制，因此有必要开发2-18GHz超宽带多陷波可调滤波器。

2008年3月H.R.Arachchige等人在Asia-Pacific Microwave Conference会议(Dec.16-20,pp.1-4,2008)上发表了“UWB Bandpass Filter with Tunable Notch on Liquid Crystal Polymer Substrate”,提出了一种陷波可调超宽带滤波器，该滤波器能实现一个陷波的连续可调，超宽带工作带宽仅覆盖3.1-10.6GHz，陷波带宽较窄；2011年1月Wei Feng等人在IEEE Transactions on Microwave Theory and Techniques期刊(vol.21,no.1,pp.28-30,2011)上发表了“Compact UWB Bandpass Filter With Dual Notched Bands Based on SCRLH Resonator”,提出一种新型双陷波超宽带滤波器，该滤波器虽具有两个陷波频带，但这两个频带的带隙均不可调，不易滤除窄带系统的那些有不确定性的干扰信号频段。

发明内容

本发明目的在于针对上述已有技术的不足，提出一种2-18GHz超宽带三陷波可调微带滤波器，以在通带带宽高达16GHz范围内实现第一陷波和第三陷波连续可调、第二陷波保持不变的多陷波独立可调特性，滤除不确定性的干扰信号频段。

为实现上述目的，本发明包括：

微带介质基板，输入输出馈线，高通滤波单元，低通滤波单元，第一直流偏置电路，第二直流偏置电路和金属接地板，该高通滤波单元与低通滤波单元通过级联传输线匹配连接，构成2-18GHz超宽带滤波器；高通滤波单元与低通滤波单元级联并通过输入输出馈线馈电；高通滤波单元的上方耦合有一个可调双陷波谐振器，下方耦合有一个可调单陷波谐振器，实现三个独立可调的陷波响应，其特征在于：

高通滤波单元由主传输线和一对并联短路枝节组成，实现2GHz高通滤波响应；

可调双陷波谐振器由阶梯阻抗线和一对并联开路枝节构成的“Π”字形结构及中心加载的第一变容二极管C1组成，通过调节C1的电容大小，实现第二陷波不变和第一陷波的连续可调；

可调单陷波谐振器由一个开口谐振环及在其中间断开处加载的第二变容二极管C2组成，通过调节C2的电容大小，实现对第三陷波的连续可调

第一直流偏置电路由第一扼流电感EL1、第一直流偏置电压DC1组成，第一扼流电感EL1的一端与可调双陷波谐振器的并联开路枝节相接，另一端与第一直流偏置电压DC1的正极相接，第一直流偏置电压DC1的负极接地，为第一变容二极管C1提供可变电压；

第二直流偏置电路由第二扼流电感EL2、第二直流偏置电压DC2组成，第二扼流电感EL2的一端与可调单陷波谐振器相接，另一端与第二直流偏置电压DC2相接，为第二变容二极管C2提供可变电压。

本发明具有以下优点：

1.本发明通过级联2GHz高通滤波单元和18GHz低通滤波单元，实现了2-18GHz的超宽带滤波响应，通带带宽高达16GHz，相对带宽达到160％。

2.本发明通过在高通滤波单元的上、下方分别耦合可调双陷波谐振器和可调单陷波谐振器，实现了三个独立可调的陷波响应，能有效地抑制带内干扰信号。

3.本发明通过在可调双陷波谐振器和可调单陷波谐振器中加载有与直流偏置电路连接的变容二极管，可以实现两个陷波频率的快速连续可调。

附图说明

图1为本发明的三维结构图；