"凹"字型结构；通过对两组 谐振器和主传输线3进行适当的弯曲折叠，使滤波器结构更紧凑，减小了滤波器的体积（即 减少了滤波器的整体尺寸），提高了集成度。
[0032] 所述第一谐振器4的短路端加载有第一变容二极管8,所述第二谐振器5的短路端 加载有第二变容二极管9,所述第=谐振器6的短路端加载有第=变容二极管10,所述第四 谐振器7的短路端加载有第四变容二极管11，所述第一变容二极管8、第二变容二极管9、第 =变容二极管10和第四变容二极管11均采用SMV1413型变容二极管，其反向偏置电压从 0~30V连续可调，电容值在9. 24~1. 77pF之间非线性递减。
[0033] 所述金属通孔有四个，分别为第一金属通孔12、第二金属通孔13、第=金属通孔 14和第四金属通孔15,所述第一金属通孔12与第二金属通孔13左右对称，所述第=金属 通孔14与第四金属通孔15左右对称；所述第一金属通孔12通过第一变容二极管8与第一 谐振器4相连，所述第二金属通孔13通过第二变容二极管9与第二谐振器5相连，所述第 =金属通孔14通过第=变容二极管10与第=谐振器6相连，所述第四金属通孔15通过第 四变容二极管11与第四谐振器7相连。
[0034]所述第一谐振器4和第二谐振器5均连接第一直流电压源Bias1，所述第=谐振器 6和第四谐振器7均连接第二直流电压源Bias2,所述第一直流电压源Biasl用于为第一谐 振器4和第二谐振器5所加载的变容二极管（第一变容二极管8和第二变容二极管9)提 供反向偏置电压，所述第二直流电压源Bias2用于为第=谐振器6和第四谐振器7所加载 的变容二极管（第=变容二极管10和第四变容二极管11)提供反向偏置电压；所述第一谐 振器4与第一直流电压源Biasl之间、第二谐振器5与第一直流电压源Biasl之间、第=谐 振器6与第二直流电压源Bias2之间、第四谐振器7与第二直流电压源Bias2之间均串接 有一个高频扼流圈LthDke，该个高频扼流圈LthDke是电感值为10化H的高Q值电感，可防止射 频信号短路到直流电源的地。
[0035] 所述主传输线3的左端设置有输入端口化的1，右端设置有输出端口化的2;所述 第一谐振器4、第=谐振器6和输入端口Portl分别与第二谐振器5、第四谐振器7和输出 端口化rt2左右对称，主传输线3从两组谐振器之间馈电；两组谐振器与主传输线3之间的 间距都是相同的。
[0036] 所述第一谐振器4和第二谐振器5产生低频段第一阻带，第一谐振器4和第二谐 振器5的电长度0 1大致选为第一阻带中屯、频率fw下的四分之一波长（A)，和输入端口 化的1、输出端口P〇rt2之间通过平行禪合线馈电；所述第=谐振器6和第四谐振器7产生 高频段第二阻带，第=谐振器6和第四谐振器7的电长度0 2大致选为频率f〇2下的四分之 一波长（A)，和输入端口化dl、输出端口Port2之间同样通过平行禪合线馈电；所有平行 禪合线均具有相同的间距；由于主传输线3位于两组谐振器之间，因此第一阻带和第二阻 带可W视为不存在禪合，通过第一直流电压源Biasl和第二直流电压源Bias2可W分别对 第一阻带和第二阻带的中屯、频率进行独立调谐。
[0037] 实现恒定绝对带宽的理论条件是：
[003引Qe°^ f。，kyOC l/f。 (1)
[0039]其中，Qe是外部品质因数，ky是禪合系数，f。为阻带中屯、频率对于带阻滤波器 而言，ky指的是谐振器和主传输线之间的禪合强度；如图2所示，从等效电路可W得知影 响带阻滤波器带宽的主要因素就是J变换器（导纳倒置变换器）的值（Jcu)，谐振器的短路 端和主传输线之间的禪合区域是有效的禪合长度，磁禪合占优，加载的变容二极管（Cy)可 W等效为一段微带线；当变容二极管的电容值变小时，阻带频率升高，等效的磁禪合长度变 小，总的禪合强度变小。该满足了（1)所述；禪合强度和中屯、频率成反比，实现了恒定的绝 对带宽。
[0040] 通过W上分析可知，本发明通过实施两组独立禪合的单端加载变容二极管四分之 一波长短路谐振器，实现了两个阻带中屯、频率独立可重构，且绝对带宽保持相对恒定，带外 传输性能良好。本发明所包含的是其绝对带宽恒定的双频独立可重构设计的原理，将微带 线结构替换成同轴线或其他相似结构，都是可行的。
[0041] 实施例2;
[0042] 本实施例要设计出一个恒定绝对带宽可重构双频段带阻滤波器，在图1结构的基 础上，根据式（1)调节合适的禪合系数kw实现恒定绝对带宽的要求，调节变容二极管的电 容值改变阻带频率和等效磁禪合强度，使总的禪合强度变化趋势满足理论条件。本实施例 的电路和电磁仿真软件为AgilentAdvancedDesi即System(ADS)。恒定绝对带宽可重构 双频段带阻滤波器选择加工在介电常数2. 55、厚度为0. 8mm、损耗角正切值为0. 0029的介 质基板上，具体物理尺寸如下表1所示。
[0043]
【主权项】
1. 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，其特征在于：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。
2. 根据权利要求1所述的一种可重构双频段带阻滤波器，其特征在于：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。
3. 根据权利要求1所述的一种可重构双频段带阻滤波器，其特征在于：所述第一谐振 器和第二谐振器均连接第一直流电压源，所述第三谐振器和第四谐振器均连接第二直流电 压源，所述第一直流电压源用于为第一谐振器和第二谐振器所加载的变容二极管提供反向 偏置电压，所述第二直流电压源用于为第三谐振器和第四谐振器所加载的变容二极管提供 反向偏置电压。
4. 根据权利要求3所述的一种可重构双频段带阻滤波器，其特征在于：所述第一谐振 器与第一直流电压源之间、第二谐振器与第一直流电压源之间、第三谐振器与第二直流电 压源之间、第四谐振器与第二直流电压源之间均串接有一个高频扼流圈。
5. 根据权利要求4所述的一种可重构双频段带阻滤波器，其特征在于：所述高频扼流 圈的电感值为IOOnH。
6. 根据权利要求1所述的一种可重构双频段带阻滤波器，其特征在于：所述第一谐振 器加载的变容二极管为第一变容二极管，所述第二谐振器加载的变容二极管为第二变容二 极管，所述第三谐振器加载的变容二极管为第三变容二极管，所述第四谐振器加载的变容 二极管为第四变容二极管；所述金属通孔有四个，分别为第一金属通孔、第二金属通孔、第 三金属通孔和第四金属通孔，所述第一金属通孔与第二金属通孔左右对称，所述第三金属 通孔与第四金属通孔左右对称；所述第一金属通孔通过第一变容二极管与第一谐振器相 连，所述第二金属通孔通过第二变容二极管与第二谐振器相连，所述第三金属通孔通过第 三变容二极管与第三谐振器相连，所述第四金属通孔通过第四变容二极管与第四谐振器相 连。
7. 根据权利要求6所述的一种可重构双频段带阻滤波器，其特征在于：所述第一变容 二极管、第二变容二极管、第三变容二极管和第四变容二极管均采用SMV1413型变容二极 管，其反向偏置电压从〇~30V连续可调，电容值在9. 24~I. 77pF之间非线性递减。
8. 根据权利要求1-7任一项所述的一种可重构双频段带阻滤波器，其特征在于：所述 第一谐振器、第二谐振器、第三谐振器和第四谐振器均采用1/4波长短路谐振器。
9. 根据权利要求1-7任一项所述的一种可重构双频段带阻滤波器，其特征在于：所述 第三谐振器和第四谐振器在弯曲折叠后均形成开口环结构。
10. 根据权利要求1-7任一项所述的一种可重构双频段带阻滤波器，其特征在于：两组 谐振器与主传输线之间的间距都是相同的。
【专利摘要】本发明公开了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，金属通孔依次贯穿微带线结构、介质基板和接地金属贴片，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，主传输线弯曲折叠成左右两边对称、中部向下凹的结构，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，并耦合形成一组谐振器；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，并耦合形成另一组谐振器；每个谐振器的短路端都加载有一个变容二极管。本发明的滤波器结构紧凑，实现了两个阻带的独立可重构和恒定的绝对带宽。
【IPC分类】H01P1-203
【公开号】CN104821420
【申请号】CN201510200941
【发明人】褚庆昕, 陈志涵
【申请人】华南理工大学
【公开日】2015年8月5日
【申请日】2015年4月24日