[发明专利]一种具有超宽变频范围的可调滤波模组

权利要求书

1.一种具有超宽变频范围的可调滤波模组，其特征在于，该滤波模组包含一个数字控制电路、N个可调滤波模块以及分别连接信号输入端和输出端的两个单刀多掷开关，N个可调滤波模块并行连接在两个单刀多掷开关之间，形成N条相互独立的滤波通路，且每条滤波通路均具有不同的工作频率调谐范围；数字控制电路向两个单刀多掷开关输出控制信号，选择确定所需频率范围对应的滤波通路，同时由数字控制电路向对应可调滤波模块输出控制电压，以改变滤波模块中变容二极管的工作状态，实现对滤波性能的调节；

N个可调滤波模块的工作频率范围覆盖2GHz-18GHz，对于2GHz-7GHz范围，采用具有第一滤波电路的可调滤波模块，所述第一滤波电路为加载变容二极管的微带电路结构；对于7GHz-18GHz范围，采用具有第二滤波电路的可调滤波模块，所述第二滤波电路包括级联的高通滤波单元和低通滤波单元，低通滤波单元采用缺陷地结构，高通滤波单元采用微带结构；

所述第一滤波电路包括连接在输入端和输出端之间的两个级联的十字形微带谐振器，每个十字形微带谐振器包括相互垂直的水平微带线和垂直微带线，水平微带线的两端分别加载有一对背靠背形式连接的变容二极管，变容二极管的阴极通过电阻连接到直流偏置。

2.根据权利要求1所述的具有超宽变频范围的可调滤波模组，其特征在于，垂直微带线的两端分别加载有一对背靠背形式连接的变容二极管，两个十字形微带谐振器的水平微带线之间通过一对背靠背形式连接的变容二极管连接，两个十字形微带谐振器的水平微带线通过依次连接的变容二极管和定值电容分别连接到输入微带线和输出微带线，所有变容二极管的阴极均通过电阻连接直流偏置。

3.根据权利要求1所述的具有超宽变频范围的可调滤波模组，其特征在于，低通滤波单元包括设置在基板顶层的微带传输线，以及在基板底层的接地金属平面上刻蚀凹槽形成的多个缺陷地单元，多个缺陷地单元以固定间距进行周期性排列，以形成低通滤波响应，所述微带传输线位于缺陷地单元的正上方，微带传输线的一端连接高通滤波单元。

4.根据权利要求3所述的具有超宽变频范围的可调滤波模组，其特征在于，每个缺陷地单元的内侧形成有金属条，金属条与缺陷地单元外侧的接地金属平面通过缺陷地单元实现隔离，在每个所述缺陷地单元上均加载有变容二极管,变容二极管的阴极连接金属条，阳极连接接地金属平面，基板顶层设置有偏置网络，偏置网络通过金属通孔连接所述金属条，以通过偏置网络改变变容二极管的电容值，从而调节低通滤波单元的截止频率。

5.根据权利要求1所述的具有超宽变频范围的可调滤波模组，其特征在于，高通滤波单元包含主传输线和四个谐振支节，每个谐振支节上分别加载有一对背靠背形式连接的变容二极管，每对变容二极管的阴极通过电阻连接偏置电压，通过调节偏置电压改变对应变容二极管的电容值，实现对高通滤波单元截止频率的重构。

6.根据权利要求5所述的具有超宽变频范围的可调滤波模组，其特征在于，所述主传输线包括顺次连接的第一微带线、第二微带线、第三微带线、第四微带线和第五微带线，第一微带线通过定值电容连接低通滤波单元的微带传输线，第一微带线与第二微带线之间通过第一变容二极管连接，第二微带线与第三微带线之间通过第二变容二极管连接，第一变容二极管与第二变容二极管构成背靠背连接形式；第三微带线与第四微带线之间、第四微带线与第五微带线之间以及第五微带线与输出微带线之间分别连接有一个定值电容；第一微带线、第三微带线、第四微带线和第五微带线上分别连接有一个所述的谐振支节，且均连接有一个接地电阻，第二微带线上通过电阻连接偏置电压。