[发明专利]一种频率及带宽可重构微波三工器

说明书

本发明属于微波器件技术领域，具体涉及一种频率及带宽可重构微波三工器，包括三个可调通道，每个可调通道均由输入馈线端口、可调滤波器和输出馈线端口构成，且三个通道共用输入馈线端口；其中，每个可调滤波器包括两阶加载有频率调节可变电容的谐振器、及加载于两阶谐振器之间的带宽调节可变电容；通过调节频率调节变容电容的偏置电压，实现谐振频率连续快速调节；通过改变带宽调节变容电容的偏置电压，实现带宽连续快速的调节。本发明能够同时实现每个可调通道中心频率和带宽的连续快速调节，且器件结构简单、调节简便。

技术领域

本发明属于微波器件技术领域，具体涉及一种频率及带宽可重构微波三工器。

背景技术

多工器的主要功能是将一宽频带输入信号分为若干所需窄带信号的输出，对移动通讯中的频段划分具有极其重要的作用。目前，随着移动通讯系统的快速发展，小型化与可重构功能是多工器发展的主流趋势，以往的多工器多采用腔体或波导结构，虽然具有很高的Q值，但通常会占用较大的尺寸而不宜应用在小型化通信系统中；仅有少量的微带频率可重构双工器的文章被发表，即只能简单调节两个通道的中心频率，而对中心频率、带宽，或者两者均可调的三工器或更多端口的研究更少。

发明内容

本发明的目的在于针对上述现有研究技术的缺点与不足，提供一种中心频率和带宽均可重构的微波三工器；其中，每通道都采用两阶加载变容二极管谐振器，且谐振器之间也加载两个变容二极管用以调节带宽，公共匹配端口仅包含与第一可调通道和第二可调通道间的连接匹配，而与第三可调通道是耦合馈电，调节简单易于设计；本发明提出的频率及带宽可重构三工器以简单的结构和高效的方法实现两者的同时可调，且因其具有带宽可调特性，进而具有更宽的中心频率可调范围，同时对于其余更多端口类型的可重构多工器的研究具有一定的指导意义。

为实现上述目的，本发明采用技术方案如下：

一种频率及带宽可重构微波三工器，包括输入总馈线端口、第一输出馈线端口、第二输出馈线端口、第三输出馈线端口、第一可调滤波器、第二可调滤波器及第三可调滤波器；其中，由输入总馈线端口、第一可调滤波器和第一输出馈线端口构成第一可调通道，由输入总馈线端口、第二可调滤波器和第二输出馈线端口构成第二可调通道，由输入总馈线端口、第三可调滤波器和第三输出馈线端口构成第三可调通道；所述输入总馈线端口与第一可调滤波器、第二可调滤波器均采用直接相连馈电，而与第三可调滤波器通过弱缝隙电容耦合馈电；所述第一可调滤波器、第二可调滤波器及第三可调滤波器分别与其对应的输出馈线端口直接相连。

进一步的，所述第一可调通道的工作频率为f₁，所述第二可调通道的工作频率为f₂，所述第三可调通道的工作频率为f₃，三者之间满足关系：f₁＜f₂＜f₃。

进一步的，所述第一可调滤波器与第二可调滤波器具有相似结构，均包括：两阶梳妆线谐振器、两个带宽调节可变电容及四个隔直电容；其中，每阶谐振器的一端接地短路、另一端加载频率可变电容后接地短路，且每个谐振器上均加载有一个隔直电容；两个带宽调节可变电容串联后加载于两阶梳妆线谐振器之间、且带宽调节可变电容与梳妆线谐振器之间加载隔直电容。

更进一步的，所述第一可调滤波器中的梳妆线谐振器采用阶梯阻抗形式；所述第二可调滤波器中的梳妆线谐振器采用均匀阻抗形式。

更进一步的，所述第二可调滤波器中间还加载有一个电容，其一端连接于两个带宽调节可变电容之间、一端接地短路，用于减小谐振器间的等效耦合系数。

进一步的，所述第三可调滤波器包括：两阶U型均匀阻抗谐振器、两个带宽调节可变电容及两个隔直电容；其中，每阶谐振器的两端均为开路状态、且中间位置均加载频率调节可变电容；两个带宽调节可变电容串联后加载于两阶U型均匀阻抗谐振器之间、且带宽调节可变电容与U型均匀阻抗谐振器之间加载隔直电容。