[实用新型]一种面向5G通信的基于时空调制的非互易性滤波器

说明书

本实用新型公开一种面向5G通信的基于时空调制的非互易性滤波器，包括介质基板、微带谐振器、射频输入和输出端、调制信号输入端、电感和变容二极管，所述电感和变容二极管均设有三组，所述微带谐振器设有三组，且分别为第一谐振器、第二谐振器和第三谐振器，所述射频输入和输出端设有两组，且分别为第一射频端口和第二射频端口，所述调制信号输入端设有三组；本实用新型无需任何的磁性材料偏置，仅通过加载带直流偏置的低频调制信号并控制调制信号的频率、幅度和相位的技术路径来实现电磁波传输的非互易性，并且工作频段为5G移动通信2.6GHz波段，从而实现无磁偏置非互易性滤波器，具有成本低、小型化、能够与电路集成等优势。

技术领域

本实用新型涉及滤波器技术领域，尤其涉及一种面向5G通信的基于时空调制的非互易性滤波器。

背景技术

在移动通信系统中，微波非互易性器件是必不可少的系统组件，非互易性是指电磁波在某介质材料中沿相反的两个方向传输会呈现出不同的电磁损耗和相移等特性，常见的微波非互易器件有隔离器和环形器等，隔离器可以保护信号源免受高功率反射信号的毁伤，环形器可以使电磁波定向传输，现有的非互易性器件通常采用磁性材料和外加磁场偏置的方式来打破时间反演对称性，这些非互易器件由于磁性材料的使用往往存在损耗高、体积大、造价高和无法与电路集成等缺点，采用时空调制的方法可以打破时间反演对称性，进而可以实现无磁偏置的非互易性微波器件，时空调制的一般实施方法为：在某媒质或者器件上离散的加载时变调制信号，并控制调制信号的频率、幅度和初始相位来实现电磁波的非互易性传播；

随着5G通信、自动驾驶、物联网、毫米波和太赫兹雷达等新兴应用的飞速发展，对器件的小型化和集成化要求越来越高，目前的非互易性器件几乎均需要采用铁氧体等磁性材料，而磁性材料晶格上与CMOS集成电路加工工艺的不兼容，造成这些微波器件难以与系统电路集成在一起，因此，本实用新型提出一种面向5G通信的基于时空调制的非互易性滤波器以解决现有技术中存在的问题。

实用新型内容

针对上述问题，本实用新型的目的在于提出一种面向5G通信的基于时空调制的非互易性滤波器，该面向5G通信的基于时空调制的非互易性滤波器无需任何磁性材料偏置来实现电磁波传输的非互易性，工作频段为5G移动通信2.6GHz波段。

为实现本实用新型的目的，本实用新型通过以下技术方案实现：一种面向5G通信的基于时空调制的非互易性滤波器，包括介质基板、微带谐振器、射频输入和输出端、调制信号输入端、电感和变容二极管，所述电感和变容二极管均设有三组，所述微带谐振器设有三组，且分别为第一谐振器、第二谐振器和第三谐振器，所述射频输入和输出端设有两组，且分别为第一射频端口和第二射频端口，所述调制信号输入端设有三组，且分别为第一调制端口、第二调制端口和第三调制端口，所述介质基板的顶部设有第一谐振器、第二谐振器、第三谐振器和第一射频端口、第二射频端口，且介质基板的底部设有第一调制端口、第二调制端口、第三调制端口、三组所述电感和三组所述变容二极管。

进一步改进在于：所述第一谐振器、第二谐振器、第三谐振器依次交错设置，所述第一谐振器、第二谐振器、第三谐振器的一端均设有金属通孔，并通过所述金属通孔分别与背面三组所述变容二极管相连接。

进一步改进在于：所述第一射频端口和第二射频端口均为射频信号的输入和输出端口，若所述第一射频端口为信号输入端口，那么所述第二射频端口为信号输出端口，若所述第一射频端口为信号输出端口，那么所述第二射频端口为信号输入端口，所述第一射频端口和第二射频端口的结构为微带结构，特性阻抗为欧姆，并通过耦合的方式实现信号的输入和输出。

进一步改进在于：所述第一调制端口、第二调制端口和第三调制端口均放置在所述介质基板的背面覆铜板上，且采用共面波导的结构传输低频的调制信号和直流偏置信号，所述共面波导的特性阻抗为欧姆。

进一步改进在于：所述第一调制端口、第二调制端口和第三调制端口的信号输入通道末端与所述金属通孔之间通过所述电感连接。