[实用新型]一种可重构双频段带阻滤波器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种带阻滤波器，尤其是一种应用在双频前端系统的具有恒定绝对带宽的可重构双频段带阻滤波器，属于微波通信技术领域。

背景技术

随着信息技术的快速发展，集成密度高同时功能多、小型、轻量、高稳定性、低成本和低功耗的无线电终端成为了无线通信领域的主要研究方向。在射频前端，多频或可调滤波器作为多频/跳频收发机中的关键器件，可以有效滤除各频段的噪声和各种无用信号、降低频道间干扰，实现高质量通信。实际应用中，恒定绝对带宽的可重构滤波器扮演着更为重要角色。恒定绝对带宽的可重构双频带阻滤波器具有双阻带独立可重构、频率调谐时带宽维持相对恒定的特点，与单频带阻滤波器相比，通信系统的频谱利用率大为提高，系统的功耗、尺寸也大为降低。

绝对带宽恒定的可重构带阻滤波器目前已经得到了一些学者的关注，也提出了几种不同的设计方法：

1)2015年Ching-Wen Tang等人在IEEE Microw.Wireless Compon.Lett.上发表了“A Compact Tunable Notch Filter With Wide Constant Absolute Bandwidth”，文章采用的是枝节加载的方式产生阻带，枝节基本上完全用变容二极管和贴片电感代替，实现了一个单阶的频率可调的带阻滤波器，其优点是尺寸很小，频率调节范围大，阻带绝对带宽基本恒定。

2)2012年，国内学者章秀银等人在IEEE Trans.Ind.Electron.上发表了“RF Tunable Bandstop Filters With Constant Bandwidth Based on a Doublet Configuration”，文章提出一种绝对带宽恒定的带阻滤波模块，其频率可调且绝对带宽基本恒定。采用多个这种滤波模块级联可以实现一个高阶的带阻滤波器。虽然级联可以获得高阶的阻带，但体积随之成倍增大。

3)2009年，Shao Ying Huang等人在IEEE Transaction on MTT上发表的“A Compact E-Shaped Patterned Ground Structure and Its Applications to Tunable Bandstop Resonator”文章中，基于改进型的缺陷地结构，使用了变容二极管加载设计了一个单阶的可调带阻滤波器，其优点是尺寸比较小，目前有许多可调带阻滤波器的研究成果都是基于缺陷地结构设计的。

已公开的现有技术多涉及可重构单频带阻滤波器，适用于双频通信系统的可重构双频带阻滤波器极少，所提方法和结构以及所实现的性能有限。同样已公开的现有技术多涉及一阶带阻滤波器，二阶和二阶以上的可重构带阻滤波器极少，所提方法和结构以及所实现的性能有限。实际应用中更多的是恒定绝对带宽的可重构滤波器，即频率调谐时绝对带宽保持相对恒定，目前已公开的现有技术基本没有实现两个频段绝对带宽都恒定的可重构带阻滤波器。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了解决上述现有技术的缺陷，提供了一种可重构双频段带阻滤波器，该滤波器结构紧凑，实现了两个独立可重构的二阶阻带，并且在频率调谐时均保持绝对带宽恒定，带外传输性良好。

本实用新型的目的可以通过采取如下技术方案达到：

一种可重构双频段带阻滤波器，包括上层的微带线结构和有源电路、中层的介质基板、下层的接地金属贴片以及金属通孔，所述金属通孔依次贯穿微带线结构、介质基板和接地金属贴片，使微带线结构与接地金属贴片之间通过介质基板连接，所述微带线结构包括主传输线、第一谐振器、第二谐振器、第三谐振器和第四谐振器，所述主传输线弯曲折叠成左右两边对称、中部向下凹的结构，所述第一谐振器和第二谐振器在弯曲折叠后，分别设置在主传输线的左下方和右下方，并通过主传输线耦合形成一组谐振器；所述第三谐振器和第四谐振器在弯曲折叠后，设置在主传输线中部向下凹的位置上，并通过主传输线耦合形成另一组谐振器；两组谐振器和主传输线使微带线结构整体呈“凹”字型结构；每个谐振器的短路端都加载有一个变容二极管。

作为一种优选方案，所述主传输线的左端设置有输入端口，右端设置有输出端口；所述第一谐振器、第三谐振器和输入端口分别与第二谐振器、第四谐振器和输出端口左右对称。