[发明专利]二进制式带宽可重构的并联短截线带通滤波器

说明书

本发明公开了二进制式带宽可重构的并联短截线带通滤波器，涉及四分之一波长并联短截线滤波器，属于基本电气元件的技术领域。该滤波器设置于一块介质基板上，主要由主传输线、N个四分之一波长短路短截线组合组成。主传输线由N+1个四分之一波长J变换器串联组成，相邻两个四分之一波长J变换器之间接1个四分之一波长短路短截线组合，每个短路短截线组合由M个特性阻抗不同的短路短截线并联组成。每个四分之一波长短路短截线的一端通过一个PIN二极管与主传输线相连，另一端连接一个隔直电容并通过过孔接地。通过M个控制电压可实现2^M‑1组等效特性导纳，从而实现2^M‑1种滤波器带宽，即实现二进制式带宽可重构的带通滤波器。

技术领域

本发明公开了二进制式带宽可重构的并联短截线带通滤波器，涉及并联短截线线滤波器，属于基本电气元件的技术领域。

背景技术

目前，广泛使用的滤波器有着不可调、功能固定的特点，因此，需大量的不同带宽指标的滤波器构成无线通信系统，这增加了无线通信系统的复杂性和体积。

随着无线通信技术的快速发展，频谱资源越来越稀缺，为了充分利用十分有限的频谱资源，无线通信设备广泛采用了跳频、扩频、频率动态分配等技术，并且出现了支持多种通信制式的可重构通信系统，这些技术与系统不可或缺的器件——可重构滤波器近年来越来越受到重视。申请号为201410560726.0的中国专利公开了一种带宽可重构带通滤波器，该带通滤波器通过在输入线、谐振器、输出线之间添加N组开关二极管实现N种带宽可调，但由于可调范围小并且带宽较小，带宽状态较少，不适于宽带滤波器。而通过梳状线结构实现二进制带宽可重构的滤波器虽然可以通过有限个电压实现以控制电压个数为指数的多种滤波带宽，但难以获得差异较大的滤波带宽。

本发明旨在提出一类二进制式的带宽可重构的带通滤波器，可通过M个控制电压获得2^M-1种不同的滤波器带宽，能够在更大可调范围内通过有限个控制电压实现多个差异较大的滤波带宽，有助于简化无线通信系统并减小体积。

发明内容

本发明的发明目的是针对上述背景技术的不足，提供了二进制式带宽可重构的并联短截线带通滤波器，实现了现代无线通信系统中微波滤波器的带宽二进制可重构功能，解决了现有带宽可重构滤波器可调范围有限、带宽较小及难以获取差异较大的多个滤波带宽的技术问题。

本发明为实现上述发明目的采用如下技术方案：

二进制式带宽可重构的并联短截线带通滤波器，该滤波器设置于一块介质基板上，主要由主传输线、N个四分之一波长短路短截线组合组成。主传输线由N+1个四分之一波长J变换器串联组成，相邻两个四分之一波长J变换器的连接点处接1个四分之一波长短路短截线组合，每个短路短截线组合由M个特性阻抗不同的四分之一波长短截线并联组成。每个四分之一波长短截线的一端通过一个PIN二极管与相邻两四分之一波长J变换器的连接点处相连，另一端连接一个隔直电容并通过过孔接地，可通过焊接于短截线上的电阻对PIN二极管施加偏置电压，使得四分之一波长短截线靠近主传输线的一端在开路和短路两种状态之间切换。通过改变M组短截线的开路/短路状态，可以获得2^M-1个不同的等效特性导纳，这些等效特性导纳值跟每个短截线的特性阻抗相关。

共有M个带宽控制电压，同时控制每个短路短截线组合中的M个短截线靠主传输线一端的开路/短路状态。通过M个控制电压可实现2^M-1组等效特性导纳，从而实现2^M-1种滤波器带宽，即实现二进制式带宽可重构的带通滤波器。

本发明采用上述技术方案，具有以下有益效果：