一种基于slr结构的频率和带宽全可调带通滤波器的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于微波可调滤波器技术领域，尤其设及一种基于SLR结构的频率和带宽 全可调带通滤波器。
【背景技术】
[0002] 随着无线通信的日益发展，各种现代通信系统快速发展。然而，无线通信和超宽带 技术的迅速发展需要很宽的频带，运使得频谱越来越拥挤。为了充分利用有限频谱资源，一 定的频带宽度内必须存在多种应用，满足微波电路系统对多波段多信道选频的需求。因此 跳频、扩频、动态频率分配等技术得到发展，而可调滤波器作为运些技术的重要器件受到了 高度重视。根据研究报道，可调滤波器的结构主要有微带、悬置线、介质谐振器、基片集成波 导（SIW)等形式。可调的实现方式主要有变容二极管、PIN二极管、RFMEMS技术等。根据 调谐的方式可分为：1、机械调谐；2、电调谐；3、声光调谐。根据调谐内容可W分为：1、中屯、 频率可调滤波器；2、带宽可调滤波器；3、中屯、频率和带宽同时可调滤波器。
[0003] 目前，国内外对可调滤波器进行了一系列研究工作，并取得了一些成果。但是，报 道出来的滤波器普遍面临着W下一些缺陷：
[0004] (1)可调滤波器由于一般通过控制多阶谐振器间的禪合，对带宽进行调谐，使得带 宽调谐范围很小，不能满足实际应用中对带宽调谐范围的要求。 阳0化](2)可调滤波器由于一般采用多阶谐振器结构，并且使用禪合输入输出方式等，使 得滤波器的插入损耗较大。
[0006] (3)在中屯、频率调谐过程中通带的绝对带宽发生变化，不能满足实际应用中频率 电调时绝对带宽保持恒定的要求。
[0007] (4)对中屯、频率或者带宽进行调谐过程中，不能保持稳定的滤波性能，主要表现在 回波损耗和插入损耗时大时小，通带纹波不均匀等方面，影响了系统整体响应的稳定性。
[0008] 现有的可调带通滤波器存在可调过程中插损大、绝对带宽改变、滤波特性不稳定 的问题。
【发明内容】
[0009] 本发明的目的在于提供一种基于SLR结构的频率和带宽全可调带通滤波器，旨在 解决现有的可调带通滤波器存在可调过程中插损大、绝对带宽改变、滤波特性不稳定的问 题。
[0010] 本发明是运样实现的，一种基于SLR结构的频率和带宽全可调带通滤波器，所述 基于SLR结构的频率和带宽全可调带通滤波器设置有由输入微带线、输入匹配调谐网络、 谐振器、输出匹配调谐网络、输出微带线依次连接组成的上层微带结构；
[0011] 所述微带谐振器、输入微带线、输出微带线印制在带通滤波器中间层的介质基板 上。
[0012] 进一步，所述输入微带线和输出微带线均为50Q微带线；
[0013] 所述谐振器由二分之一波长微带线加载T型开路枝节，其中二分之一波长微带线 两端分别加载第一变容二极管和第二变容二极管；T型开路枝节的水平微带线的两端分别 加载第=变容二极管和第四变容二极管；
[0014] 所述输入微带线和谐振器之间设置输入匹配调谐网络，输入匹配调谐网络是由第 一变容二极管和第五变容二极管组成；
[0015] 所述谐振器和输出微带线之间设置输出匹配调谐网络，输出匹配调谐网络是由第 二变容二极管和第六变容二极管组成。
[0016] 进一步，所述第一变容二极管、第二变容二极管、第=变容二极管、第四变容二极 管、第五变容二极管和第六变容二极管均设置偏置电路。
[0017] 进一步，所述输入微带线与谐振器之间分别加载第一隔直电容和第五变容二极 管；所述谐振器与输出微带线之间分别加载第六变容二极管和第二隔直电容，第五变容二 极管和第一隔直电容，第六变容二极管和第二隔直电容通过边长为0. 7mm的方形微带贴片 级联而成。
[0018] 进一步，所述谐振器的二分之一波长微带线和T型开路枝节进行一定的弯折，W 减小尺寸，整体呈轴对称结构。
[0019] 本发明的另一目的在于提供一种移动终端，其特征在于，使用所述的基于SLR结 构的频率和带宽全可调带通滤波器。
[0020] 本发明的另一目的在于提供一种卫星通信系统，使用所述的基于SLR结构的频率 和带宽全可调带通滤波器。
[0021] 本发明提供的基于SLR结构的频率和带宽全可调带通滤波器，上层采用微带结 构；采用使T型开路枝节两端的变容二极管对称放置方式，共用接地孔和偏置电路，减少直 流控制电路，使其控制简单；谐振器与输入输出线间的恒值电容起隔直的作用；谐振器的 二分之一波长微带线和T型枝节进行合适的弯折，减小了尺寸，整体呈对称结构；实现了频 率和带宽的全可调，在较宽范围的频率可调过程中绝对带宽保持恒定，在较宽范围的带宽 可调过程中中屯、频率保持恒定，保证频率可调过程中滤波特性稳定。
[0022] 与现有技术相比，本发明具有如下优点：
[0023] 1.本发明采用微带结构，设计紧凑，加工简单，成本低廉，易于集成。
[0024] 2.本发明在带宽调谐过程中，中屯、频率保持不变，绝对带宽调节范围为 120MHz-430MHz，实现了宽范围带宽可调。
[00对 3.本发明电调滤波器在比较宽的中屯、频率调谐范围内，滤波器特性非常稳定，插 入损耗保持在0. 9地左右，回波损耗保持在23地左右。
[00%] 4.本发明是电调滤波器在比较宽的中屯、频率调谐范围内，绝对带宽仍可基本保持 恒定，满足我们对于绝对带宽不变的要求。
[0027] 5.本发明采用在谐振器与输入输出端之间加载输入输出匹配调谐网络，方便灵活 的调谐馈电网络与谐振器间的阻抗匹配，提供可调谐的外部Q值，满足频率、带宽可调时对 匹配的要求。
[0028] 6.能根据实际需求进行自适应改进，通过改变谐振器长度、变容二极管的型号来 调节谐振工作频段，满足不同频段通信标准的需求。
【附图说明】
[0029] 图1是本发明实施例提供的原理结构示意图。
[0030] 图2是本发明实施例提供的匹配调谐网络示意图。
[0031] 图3是本发明实施例提供的匹配调谐网络等效电路示意图。
[0032] 图4是本发明实施例提供的基于SLR结构的频率和带宽全可调带通滤波器结构示 意图；
[0033] 图中：1、金属地板，2、介质基板，3、谐振器，4、输入微带线，5、输出微带线，6、第一 变容二极管，7、第二变容二极管，8、第=变容二极管，9、第四变容二极管，10、第五变容二极 管，11、第六变容二极管，12、第一隔直电容，13、第二隔直电容，14、第一直流偏置电路，15、 第二直流偏置电路，16、第=直流偏置电路，17、第四直流偏置电路，18、第五直流偏置电路， 19、第一接地孔，20、第二接地孔，21、第=接地孔。
[0034] 图5是本发明实施例提供的图4的侧视图。
[0035] 图6是本发明实施例提供的整体结构尺寸示意图。
[0036]图7是本发明实施例提供的频率调谐过程中插入损耗的仿真与实测曲线图；
[0037] 图中，Szi是插入损耗的仿真与实测结果。
[003引图8是本发明实施例提供的频率调谐过程中回波损耗的仿真与实测曲线图；
[0039] 图中，S。是回波损耗的仿真与实测结果。
[0040]图9是本发明实施例提供的带宽调谐过程中S参数的仿真曲线图；
[0041] 图中，S。是回波损耗的仿真结果；S21是插入损耗的仿真结果。
[0042]图10是本发明实施例提供的带宽调谐过程中S参数的仿真曲线图；
[0043]图中，S。是回波损耗的实测结果；S21是插入损耗的实测结果。
【具体实施方式】 W44] 为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，W下结合实施例，对本发明 进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用W解释本发明，并不用于 限定本发明。
[0045] 下面结合附图对本发明的应用原理作进一步描述。
[0046] 如图1所示，本发明的谐振器是二分之一波长微带线加载T型开路支节。Yi,L康 示二分之一波长微带线的导纳和物理长度，两端加载变容二极管Cyi;Y2,Lz表示加载的T型 支节纵向微带线的导纳和物理长度；Y3,Ls表示加载的T型支节横向微带线的导纳和物理长 度，两端加载变容二极管(；2。该谐振器呈轴对称结构，进行奇偶模分析，可得奇偶模导纳分 别为：
[0047] 打)：
[0048](2) (3) !；00例 YitDdd,Yiteve。分别表不奇偶模导纳，其中： 阳化0]
[0051] Ys= Y itan (PLi)阳2 [Y厂Oeventan (PLs) ]-2Y3tan (PLz) [?C"+Y3tan (PLs) ]} (4)[0052] 根据谐振条件，可将奇偶模谐振频率表示为：
[0053] (5)
[0054] 攤
[00对由公式巧）（6)可W得出，f"dd取决于Cvl的变化，f6ve。取决于Cvl和Cv2的变化，即 调谐C>TW同时引起频率和带宽的变化。如果固定CVI，那么f"dd也将固定，feve。的调谐仅 依靠于(；2。运个特性被应用于实现对带宽的调谐。
[0056]
[0057]
[0058] 目1= -tan 1 [(化/B'）/化/Yz-Yz/X-YiYz/B'2) ] (9)
[0059] 02=-tan1[(2Yi/B'）/化化-Y1/Y2-Y1Y2/B'2) ] (10)
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