[发明专利]一种新型微带可重构多模滤波器

说明书

本发明公开了一种新型微带可重构多模滤波器，当直流偏置电压加上正向电压时，此时二极管导通，传输线十一与传输线十三之间以及传输线十二与传输线十三之间导通，滤波器通带中心频率在高频处；当直流偏置电压加上反向电压时，此时二极管截止，传输线十一与传输线十三之间以及传输线十二与传输线十三之间断开，滤波器通带中心频率在低频处。本发明通过PIN二极管的通断实现通带频率的切换，结构简单。

技术领域

本发明属于毫米波与微波器件技术领域，具体涉及一种新型微带可重构多模滤波器。

背景技术

进入21世纪后，无线通信技术有了飞速的发展，无线通信设备也随处可见。4G(FDD-LTE、TDD-LTE)已经得到全面普及，为了满足日益增长的连接需求，并伴随着虚拟现实、增强现实和物联网云计算等技术的发展，人们又开始了5G的研发。未来对无线设备提出了更低的价格、更轻的重量、更大的容量等一系列新要求。滤波器是无线通信设备不可或缺的一部分，具有频率选择特性，能筛选出有用的信号，而对不需要的信号进行抑制，在雷达、移动通信等诸多电子设备中广泛使用。其性能的优劣对整个通信设备的性能有着重要的影响。

在同一个通信系统会有多个通信频段，为了实现该功能，比较成熟的采用多组收发技术，但是这种技术对器件的投资很大。采用可重构多模滤波器技术就能用单个滤波器，来实现多个频率特性。通过在滤波器中加入可调元件，就可以实现对通带中心频率、带宽和带外抑制等参数的调节。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提供了一种新型微带可重构多模滤波器，该滤波器采用的PIN二极管实现通带频率的切换，设计的滤波器具有尺寸小，结构简单等优点。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种新型微带可重构多模滤波器，包括介质基板，在介质基板的底面设有金属地板，在介质基板的上表面刻蚀有微波电路，其特征是，微波电路包括依次连接的第一馈电网络、多模环形谐振器和第二馈电网络，第一馈电网络、多模环形谐振器和第二馈电网络构成以多模环形谐振器的竖直中心处为对称中心线的对称结构；

其中第一馈电网络由传输线四构成，第二馈电网络由传输线五构成，传输线四与传输线五均为双指结构且对称设置；传输线四的左端口作为输入端口，传输线五的右端口作为输出端口；

多模环形谐振器包括传输线六、传输线七、传输线八、传输线九、传输线十、传输线十一、传输线十二、传输线十三以及PIN二极管，传输线九、传输线八和传输线十依次相连构成开口向上的直角∪形，传输线八的左右两侧分别水平连接传输线六和传输线七，传输线六位于传输线四的双指之间，传输线七位于传输线五的双指之间，传输线九一端垂直连接传输线十一，传输线十一端垂直连接传输线十二，且传输线十一与传输线十二为相对朝向，位于传输线十一和传输线十二的中间位置水平设置有传输线十三，传输线十一与传输线十三之间以及传输线十二与传输线十三之间串联了二极管，传输线十三串联电感后接地；二极管的两端由Bias电路提供直流偏置电压。

本发明滤波器的工作过程为：当直流偏置电压加上正向电压时，此时二极管导通，传输线十一与传输线十三之间以及传输线十二与传输线十三之间导通，滤波器通带中心频率在高频处；

当直流偏置电压加上反向电压时，此时二极管截止，传输线十一与传输线十三之间以及传输线十二与传输线十三之间断开，滤波器通带中心频率在低频处。通过PIN二极管的通断实现通带频率的切换。

进一步的，传输线四与传输线五两者尺寸相同。

进一步的，传输线六与传输线四的双指上下缝隙的宽度相同，传输线七与传输线五的双指上下缝隙的宽度相同。

进一步的，所述滤波器的对称中心与传输线十三和传输线八的竖直中心重合。

进一步的，Bias电路包括电阻R、电容C和电感L，直流电源输入端一路直接连接电容C后接地，另一路串联电阻R和电感L后连接二极管的阳极。