[发明专利]多模多通带可切换的可重构滤波器

说明书

本发明属于微波毫米波技术领域，提供一种多模多通带可切换的可重构滤波器该可重构滤波器，主要解决了普通射频滤波器有着不可调、功能固定，以及普通可调滤波器插入损耗大等问题，本发明是引入正六边形的四分之一结构的基片集成波导结构，比普通基片集成波导要小很多，在上层敷铜层增加互补方形螺旋谐振环，方形覆铜环(外方形环、内方形环、三阶方形改造环)和四个方形贴片等结构，在外加电压的作用下，PIN导通或截断，使得滤波器拥有三通带、双通带、单通带并有多个传输零点，该特征下的可重构滤波器具有体积小，插入损耗低，具有多个传输零点，带外抑制高，加载直流馈电方便、调谐速度快、调谐方便等特点。特别适用于微波毫米微波系统。

技术领域

本发明属于微波毫米波技术领域，具体涉及一种多模多通带可切换的可重构滤波器，特别适宜于无线通信系统。

背景技术

二十一世纪以来无线通信技术飞速发展，使得频谱资源越来越稀缺，为了充分地利用十分有限的频谱资源，无线通信设备中广泛采用了跳频、扩频、频率动态分配等技术，并且出现了支持多种通信制式的可重构通信系统。可重构射频滤波器作为这些技术与系统不可或缺的器件，近年来越来越受到重视；可重构滤波器在射频通信系统中通常位于发射机天线前一级，作用是滤除发射链路中的杂散信号，或者位于接受机的混频器和天线之间，作为选频滤波器，抑制无关的电磁干扰。

目前广泛使用的射频滤波器有着不可调、功能固定的特点，无线通信系统有大量的不同指标的射频滤波器，增加了无线通信系统的复杂性和体积。如果射频滤波器有着中心频率、带宽等性能可调谐的特性，使用同一射频滤波器即可灵活满足不同指标，将有助于简化无线通信系统并大大减少体积。

可重构滤波器的实现方式包括半导体二极管、铁电材料、钇铁石榴石(YIG)、铁氧体等磁铁体、压电体、微机电系统(MEMS)等，随着时间的推移，可重构滤波器正向着小型化、平面化、轻量化、高集成度的方向发展。由于调谐元件的引入，可重构滤波器的损耗通常大于普通滤波器，为了改善可重构滤波器的损耗特性，引入基片集成波导技术，它相比于金属波导和平面微带结构，基片集成波导它的Q值高，重量轻，损耗小，功率容量大，成本低，易于与其它平面电路集成；正六边形的四分之一结构的基片集成波导结构是六边形基片集成波导结构的四分之一，具有小型化的作用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种多模多通带可切换的可重构滤波器，该滤波器具有体积小、插入损耗低、带外抑制高、加载直流馈电方便、调谐速度快、调谐方便等优点。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

多模多通带可切换的可重构滤波器，由从下往上依次层叠的下层金属地、中间介质层及上层金属图形层构成；其特征在于，

所述上层金属图形层包括正六边形的四分之一结构覆铜层(21)、方形覆铜环及两个直流偏置电路，其中，所述正六边形的四分之一结构覆铜层(21)左侧通过L型共面波导输入端(23)与中间设置有第一隔直电容(111)的输入微带线(11)连接、右侧通过连接微带线(12)与方形覆铜环连接，所述正六边形的四分之一结构覆铜层(21)上开设有互补方形螺旋谐振环(24)、位于左侧；

所述方形覆铜环包括外方形环(31)、内方形环(32)、三阶方形改造环(33)；其中，内方形环(32)上边中间位置开设切口(321)，左右两边外侧的中间位置处外侧分别通过矩形金属片(351、352)与外方形环(31)连接、内侧设置有内方形环金属焊盘(371、373)，内方形环(32)内四角位置分别设有方形金属片(322～325)、对应连接三阶方形改造环(33)的四角，所述三阶方形改造环(33)设有左右两个改造环金属焊盘(372、373)、与其对应位置的内方形环金属焊盘(371、373)之间分别跨接PIN二极管(361、362)，所述外方形环(31)左侧中心位置与连接微带线(12)连接、右侧中心位置与中间设置有第二隔直电容(131)的输出微带线(13)连接；