高選擇性帶通可調(diào)濾波器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明為高選擇性帶通可調(diào)濾波器，解決現(xiàn)有可調(diào)濾波器選擇性有限的缺點(diǎn)。該濾波器包括表層金屬（1），介質(zhì)層（2），金屬地（3），金屬化通孔（15），第一變?nèi)荻O管（16），第二變?nèi)荻O管（17），第一偏置電阻（19），第二偏置電阻（20），表層金屬（1）包括第一耦合饋線（11），第二耦合饋線（12），第一諧振器（13），第二諧振器（14），偏置線（18）。
【專利說明】
高選擇性帶通可調(diào)濾波器
[0001 ] 技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明屬于微波毫米波器件技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及微波毫米波器件中的可調(diào)濾波器。
[0002]【背景技術(shù)】:
上世紀(jì)70年代中期，美國(guó)等西方發(fā)達(dá)國(guó)家開始研制跳頻電臺(tái)，并在80年代初，實(shí)現(xiàn)大規(guī)模生產(chǎn)并逐步裝備部隊(duì)。跳頻電臺(tái)使用的跳頻通信是一種在通信收發(fā)兩方同步改變頻率的通信方式，具有抗干擾，抗截獲能力強(qiáng)，保密性能好的優(yōu)點(diǎn)。可調(diào)濾波器是跳頻電臺(tái)的重要組成部分。一般位于發(fā)射天線之前起到后級(jí)濾波的作用，或是位于接收天線與混頻器之間作預(yù)選濾波器，從天線所收到的大量頻譜中選出有用的信號(hào)頻率，抑制有害的干擾頻率，從而提高接收機(jī)的信噪比。
[0003]可調(diào)濾波器的實(shí)現(xiàn)方式主要包括半導(dǎo)體二極管、鐵電材料、釔鐵石榴石和鐵氧體為代表的鐵磁體以及微型電動(dòng)機(jī)、壓電體、微機(jī)電系統(tǒng)(MEMS)等機(jī)械系統(tǒng)。釔鐵石榴石諧振器因?yàn)榫哂泻芨叩腝值得到了廣泛的應(yīng)用，現(xiàn)今頻譜分析儀和軍用系統(tǒng)中的可調(diào)諧濾波器都基于該技術(shù)，但是，這種可調(diào)濾波器存在諸多缺點(diǎn):它會(huì)消耗很多的電流，要求要有磁體，相對(duì)較重，無法與平面電路進(jìn)行集成，并且需要在恒定的溫度下工作。因此，基于釔鐵石榴石的濾波器不適用于低成本便攜式的解決方案。相比之下，半導(dǎo)體變?nèi)萜鞫O管這類調(diào)諧元件很容易被集成到平面電路中，并且其調(diào)諧電壓相對(duì)較低，調(diào)諧速度快，耗能小，因此被用到了本發(fā)明中。此外，常見的可調(diào)濾波器大多選擇性有限，只能通過增加濾波器的階數(shù)來提高選擇性。但是，這樣做會(huì)帶來更多的損耗。本發(fā)明中的可調(diào)濾波器通過源和負(fù)載耦合技術(shù)，在可調(diào)濾波器通帶附近引入零點(diǎn)，既能提高選擇性又能不引入額外的損耗。
[0004]
【發(fā)明內(nèi)容】
:
本發(fā)明的目的是提供一種成本低，裝配方便，便于與其他的平面電路集成，選擇性好，調(diào)諧速度快的高選擇性帶通可調(diào)濾波器。
[0005]本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的:
高選擇性帶通可調(diào)濾波器，包括表層金屬I，介質(zhì)層2，金屬地3，金屬化通孔15，第一變?nèi)荻O管16，第二變?nèi)荻O管17，第一偏置電阻19，第二偏置電阻20，表層金屬I包括第一饋線11，第二饋線12，第一諧振器13，第二諧振器14，偏置線18。
[0006]進(jìn)一步的，第一饋線11環(huán)繞第一諧振器13，通過縫隙與第一諧振器13耦合，第二饋線12環(huán)繞第二諧振器14，通過縫隙與第二諧振器14耦合，第一饋線11與第二饋線12的開路端相互靠近產(chǎn)生耦合;第一諧振器13呈L形，中間斷開，第一變?nèi)荻O管16焊接在第一諧振器13斷開處兩邊，陰極在上，陽極在下；第二諧振器14呈L形，中間斷開，第二變?nèi)荻O管17焊接在第二諧振器14斷開處兩邊，陰極在上，陽極在下；金屬化通孔15位于第一諧振器13與第二諧振器14連接處的中間;第一偏置電阻19與第二偏置電阻20的一端分別焊接在第一諧振器13與第二諧振器14上，另一端均焊接在偏置線18上。
[0007]本發(fā)明技術(shù)方案的原理是:信號(hào)有兩條通路，其中一條通路是由第一饋線11輸入，經(jīng)過第一諧振器13，第二諧振器14，從第二饋線12輸出，另一條通路是由第一饋線11直接耦合到第二饋線12。在通帶兩側(cè)，這兩路信號(hào)等幅反向，因此，產(chǎn)生了兩個(gè)零點(diǎn)。第一諧振器13和第二諧振器14均為可調(diào)諧振器，通過加載在上面的變?nèi)荻O管來改變諧振頻率。兩個(gè)諧振器中間的金屬化通孔15可以等效為電感，而電感兩端連接微帶線的結(jié)構(gòu)可以等效為K變換器，所以兩個(gè)諧振器是感性耦合。諧振器間耦合的大小可以由金屬化通孔15的位置和半徑來調(diào)節(jié)。金屬化通孔15越偏離微帶的中心，其半徑越小，耦合就越強(qiáng)。
[0008]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和有益效果:
(I)本發(fā)明中采用的變?nèi)荻O管、電阻、印制電路板價(jià)格便宜，裝配方便，適合大規(guī)模生產(chǎn)。
[0009](2)本發(fā)明中的可調(diào)濾波器為平面電路，重量輕，體積小，便于與其他的平面電路集成。
[0010](3)本發(fā)明采用了源和負(fù)載耦合技術(shù)，在濾波器通帶兩側(cè)引入傳輸零點(diǎn)，提高了濾波器的選擇性，能對(duì)通帶附近的干擾信號(hào)產(chǎn)生更強(qiáng)的抑制效果，提高接收機(jī)的抗干擾能力。
[0011](4)本發(fā)明的可調(diào)濾波器中心頻率可調(diào)，能工作在多個(gè)頻段，由于采用了變?nèi)荻O管，調(diào)諧電壓低，調(diào)諧速度快。
[0012]【附圖說明】:
圖1為本發(fā)明的主視圖。
[0013]圖2為本發(fā)明的電路結(jié)構(gòu)圖。
[0014]圖3為本發(fā)明在不同偏壓下測(cè)試的頻率響應(yīng)曲線圖。
[0015]圖4為本發(fā)明測(cè)試的插入損耗和帶寬隨中心頻率變化的曲線。
[0016]【具體實(shí)施方式】:
如圖1和圖2所示，高選擇性帶通可調(diào)濾波器，包括表層金屬I，介質(zhì)層2，金屬地3，金屬化通孔15，第一變?nèi)荻O管16，第二變?nèi)荻O管17，第一偏置電阻19，第二偏置電阻20，表層金屬包括第一饋線11，第二饋線12，第一諧振器13，第二諧振器14，偏置線18。
[0017]進(jìn)一步的，第一饋線11環(huán)繞第一諧振器13，通過縫隙與第一諧振器13耦合，第二饋線12環(huán)繞第二諧振器14，通過縫隙與第二諧振器14耦合，第一饋線11與第二饋線12的開路端相互靠近產(chǎn)生耦合;第一諧振器13呈L形，中間斷開，第一變?nèi)荻O管16焊接在第一諧振器13斷開處兩邊，陰極在上，陽極在下；第二諧振器14呈L形，中間斷開，第二變?nèi)荻O管17焊接在第二諧振器14斷開處兩邊，陰極在上，陽極在下；金屬化通孔15位于第一諧振器13與第二諧振器14連接處的中間;第一偏置電阻19與第二偏置電阻20的一端分別焊接在第一諧振器13與第二諧振器14上，另一端均焊接在偏置線18上。
[0018]濾波器所用的基片是國(guó)產(chǎn)的F4B基片，相對(duì)介電常數(shù)為2.65，基片厚度為0.8mm，整個(gè)濾波器的尺寸是30.1mmX32.1mm。圖3是濾波器在不同偏壓下的頻率響應(yīng)，可以看出，濾波器傳輸響應(yīng)的通帶兩側(cè)各有一個(gè)零點(diǎn)，提高了濾波器的選擇性。隨著變?nèi)荻O管偏壓的升高，等效電容變小，濾波器中心頻率升高，帶寬也變小。圖4所示是測(cè)試的插入損耗和帶寬隨中心頻率變化的曲線，隨著偏置電壓的升高，濾波器的中心頻率從1.7 7 G H z升高到
2.1GHz，帶寬從0.13GHz增加到0.2GHz，插入損耗從4.5dB降低到1.7dB。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.高選擇性帶通可調(diào)濾波器，其特征在于，包括表層金屬(I)，介質(zhì)層(2)，金屬地(3)，金屬化通孔(15)，第一變?nèi)荻O管(16)，第二變?nèi)荻O管(17)，第一偏置電阻(19)，第二偏置電阻(20)，表層金屬(I)包括第一饋線(11)、第二饋線(12)、第一諧振器(13)、第二諧振器(14)、偏置線(18)，第一饋線(11)環(huán)繞第一諧振器(13)，通過縫隙與第一諧振器(13)耦合，第二饋線(12)環(huán)繞第二諧振器(14)，通過縫隙與第二諧振器(14)耦合，第一饋線(11)與第二饋線(12)的開路端相互靠近產(chǎn)生耦合;第一諧振器(13)呈L形，中間斷開，第一變?nèi)荻O管(16)焊接在第一諧振器(13)斷開處兩邊，陰極在上，陽極在下;第二諧振器(14)呈L形，中間斷開，第二變?nèi)荻O管(17)焊接在第二諧振器(14)斷開處兩邊，陰極在上，陽極在下；金屬化通孔(15)位于第一諧振器(13)與第二諧振器(14)連接處的中間；第一偏置電阻(19)與第二偏置電阻(20)的一端分別焊接在第一諧振器(13)與第二諧振器(14)上，另一端均焊接在偏置線(18)上。
【文檔編號(hào)】H01P1/203GK105826641SQ201610171093
【公開日】2016年8月3日
【申請(qǐng)日】2016年3月24日
【發(fā)明人】程飛
【申請(qǐng)人】成都九洲迪飛科技有限責(zé)任公司