[发明专利]一种新型限带可调超宽带带通滤波器

说明书

本发明公开了一种新型限带可调超宽带带通滤波器。该滤波器利用多模谐振器的固有零点在超宽带带通滤波器中形成限带，将阶跃阻抗谐振结构与枝节加载谐振结构结合，形成新型的T型多模谐振器，在阶跃阻抗谐振结构的阻抗变换处并联电容，增加谐振模式个数，并在谐振器终端加载变容管，利用变容管调节带内零点位置形成可调限带特性，主要包括上层微带结构、中间层介质板和下层接地金属，具有结构简单、小型化、特性良好等特点，能克服基于多模谐振器设计的滤波器选择性不足的缺点，实现良好的选择性和谐波抑制效果，且易于实现电路集成和系统封装。

技术领域

本发明涉及可调电路理论领域，特别是一种新型限带可调超宽带带通滤波器。

背景技术

自从美国联邦通信委员会(FCC)于2002年2月1日发放了超宽带(Ultra-wideband,UWB)技术在短距离无线通信领域的应用许可，推动了宽带/超宽带技术的产品市场化进程，使得宽带/超宽带系统及其器件的研究得到了更多的关注。超宽频带(3.1GHz-10.6GHz)覆盖范围非常广，与其他无线服务的范围有重叠(如4.2-4.4GHz的航空无线电导航(ARNS)，5.8GHz的无线区域局域网波段(WLAN)，以及8.5-10.68GHz的国际电信联盟的雷达频段(ITU)。这些无线服务频段可能会干扰到超宽频信号，从而造成信号失真和灵敏度下降。为了更好地使用这个频带，利用滤波器遏制这些干扰是必不可少的。解决这个问题的一个有效的解决方案是，在超宽频带通滤波器的通带内部中实现一个陷波的特性，精准滤除不需要的频段。近年来，许多学者都在致力于研究限带可调的超宽带带通滤波器，如文献1(SongK,Xue Q.Inductance-Loaded Y-Shaped Resonators and Their Applications toFilters[J].IEEE Transactions on Microwave Theory&Techniques,2010,58(4):978-984)以及文献2(Xu J,Wu W,Kang W,et al.Compact UWB Bandpass Filter With aNotched Band Using Radial Stub Loaded Resonator[J].IEEE Microwave andWireless Components Letters,2012,22(7):351-353)中都比较详细地介绍了几种限带可调滤波器的结构，以往设计的限带可调滤波器结构存在的缺点有：(1)带宽调节范围受限；(2)调节过程中，滤波器性能不稳定；(3)变容二极管引入寄生参数，引起不必要的谐振，电源增大了电路体积。

发明内容

本发明的目的在于提供一种新型限带可调超宽带带通滤波器，从而实现良好的选择性和谐波抑制效果，且易于实现电路集成和系统封装。

实现本发明目的的技术解决方案为：一种新型限带可调超宽带带通滤波器，包括上层微带结构，中间层介质板和下层接地金属；上层微带结构附着在中间层介质基板上表面，接地金属附着在中间层介质基板的下表面；该可重构的第一端口和第二端口位于介质基板的上层，所述第一端口位于介质基板一侧，所述第二端口位于介质基板的另外一侧；两条50欧姆的微带线分别与对应的两个端口相连，这两条50欧姆的微带线分别为第一微带线与第二微带线，且两条微带线设置在同一水平线上。

第一端口通过第一微带线与第一平行耦合线的一端相连，所述第一平行耦合线的另一端与第二平行耦合线相连，第二端口通过第二微带线与所述第二平行耦合线另一端相连；第一平行耦合线和第二平行耦合线的连接处通过第三微带线与第四微带线相连；第一电容接在第四微带线与第三微带线相连的一端，第一电容另一端接地；第二电容接在第四微带线与第三微带线相连的一端，第一电容另一端接地；第一变容管接在第四微带线远离第三微带线的一端。第一隔直电容嵌在第一微带线中，第二隔直电容嵌在第二微带线中。

所述第一微带线、第二微带线、第一平行耦合线、第二平行耦合线、第三微带线和第四微带线的宽度的取值范围均为0.15～15mm；所述第一平行耦合线和第二平行耦合线的耦合间距取值范围均为0.15～0.6mm。