一种基于开路枝节加载的可调带通-带阻滤波器的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及平面微带滤波器的技术领域，特别涉及一种基于开路枝节加载的可调 带通-带阻滤波器。
【背景技术】
[0002] 近年来，无线通信的高速发展、3G技术的普及、4G的到来，都标志着无线技术将迎 来一个蓬勃发展的高峰期。同时随着无线电子产品在人民生活中的普及，小型化、成本低已 经成为了电子产品的趋势。另一方面，随着电子信息的迅猛发展，日趋紧张的频谱资源更加 匮乏，为提高通信容量及降低相邻信道间信号串扰，对滤波器的选择性及集成化等提出了 更高的要求。而微带滤波器则满足了这一些要求。
[0003] 在射频滤波器中，属带通滤波器和带阻滤波器的研究最为活跃，每一期的IEEE TMTT和IEEE MWCL都有大量的关于带通滤波器和带阻滤波器的文章。其中，带通滤波器是现 代通信系统中最重要的元件之一，其作用为让带通内的信号自由通过而让带通外的信息尽 量衰减地通过。带阻滤波器则相反，目的是让阻带内的信号尽量衰减的通过，而让带外的信 号自由地通过，这点对不需要的干扰及噪声等的衰减具有重要的意义。
[0004] 但随着电磁环境的越来越复杂，宽带无线系统经常需要接收处于动态干扰环境下 所需的信号，这时可切换带通-带阻滤波器就具有重大的现实意义。因为对于一个高功率干 扰电磁环境，带阻模式可以抑制所需信号附近的大功率干扰，而带通模式可以用在低功率 干扰模式下。所以有必要对微带可切换带通-带阻滤波器进行进一步的研究。
[0005] 资料显不在2014年3月，Young-Ho Cho和Gabriel M.Rebeiz在本技术领域顶级期 刊"IEEE TRANSACTIONS ON MICROWAVE THEORY AND TECHNIQUES〃上发表题为〃Two-and Four-Pole Tunable 0.7-1.1-GHzBandpass-to-Bandstop Filters With Bandwidth Control"的文章。该滤波器使用了射频开关，控制带通滤波器与带阻滤波器的切换。该滤波 器使用的开关是RF MEMS开关，这种开关虽然特性优良，但是其昂贵的成本限制了其推广应 用，而本专利使用的是PIN二极管控制带通-带阻特性的选择，而PIN二极管应用广泛，技术 成熟，便宜易得。
[0006] 同时，资料还显示在2013年4月，William J.Chappell等在本技术领域顶级期刊〃 IEEE TRANSACTIONS ON MICROWAVE THEORY AND TECHNIQUES〃发表了 "New Bandstop Filter Circuit Topology and Its Application to Design of a Bandstop-to- Bandpass Switchable Filter"，该文章设计的滤波器如图1所示。该滤波器也是通过RF MEMS开关实现带通滤波器和带阻滤波器的切换。
【发明内容】
[0007]本发明的目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种基于开路枝节加载的可 调带通-带阻滤波器，该滤波器在开路枝节末端加载变容管，通过控制变容管的电压从而调 节变容管的容值，进而调节滤波器的中心频率，而带通-带阻特性的调节由PIN二极管控制。
[0008] 本发明的目的通过下述技术方案实现：
[0009] -种基于开路枝节加载的可调带通-带阻滤波器，以印刷电路板的方式制作在双 面覆铜微带板1上，所述双面覆铜微带板1的同一面上分别制作有用于输入或者输出电磁波 信号的馈线端口 portl和馈线端口 port2、第一微带线21、第二微带线22、第一多模加载谐振 器以及第二多模加载谐振器，该双面覆铜微带板1的另一面为覆铜接地板；
[0010] 其中，所述馈线端口 portl、所述馈线端口 port2、所述第一微带线21、所述第二微 带线22位于同一直线上，所述第一多模加载谐振器以及所述第二多模加载谐振器分别位于 直线的两侧；
[0011 ]所述馈线端口 portl通过串联隔直电容C7与所述第一微带线21的第一端连接，所 述馈线端口 P〇rt2通过串联隔直电容C8与所述第二微带线22的第二端连接，所述第一微带 线21的第二端与所述第二微带线22的第一端通过串联PIN二极管D7连接；同时外接直流电 源V3通过串联高频扼流圈RF choke以及限流电阻R后接入所述第一微带线21的第一端，所 述第二微带线22的第二端通过串联高频扼流圈RF choke接地。
[0012] 进一步地，通过控制所述外接直流电源V3的电压进而控制所述PIN二极管D7的两 端电压，实现所述PIN二极管D7开闭状态的控制，当所述PIN二极管D7闭合状态时，其两端导 通，所述滤波器处于带阻模式，所述第一微带线21与所述第二微带线22为输入与输出端口 之间的连接线；当所述PIN二极管D7隔离状态时，其两端断开，所述滤波器处于带通模式，所 述第一微带线21与所述第二微带线22为输入与输出端口之间的馈线。
[0013] 进一步地，所述第一多模加载谐振器与所述第二多模加载谐振器以所述第一微带 线21与所述第二微带线22所在直线为对称轴成镜像对称或者反向对称。
[0014] 进一步地，所述第一多模加载谐振器包括第一开路枝节3、第二开路枝节4与第三 开路枝节5,其中所述第一开路枝节3包括微带线31、32,其中微带线31、32垂直连接构成L 型，其中所述第二开路枝节4包括微带线41、42,其中微带线41、42垂直连接构成L型，所述第 三开路枝节5由直线型微带线51与U型微带线52连接构成，所述微带线31的一端和所述微带 线41 一端直线连接，上述二者分别与所述微带线51的一端垂直连接；
[0015] 所述第二多模加载谐振器包括第四开路枝节6、第五开路枝节7与第六开路枝节8， 其中所述第四开路枝节6包括微带线61、62,其中微带线61、62垂直连接构成L型，其中所述 第五开路枝节7包括微带线71、72,其中微带线71、72垂直连接构成L型，所述第六开路枝节8 由直线型微带线81与U型微带线82连接构成，所述微带线61的一端和所述微带线71-端直 线连接，上述二者分别与所述微带线81的一端垂直连接。
[0016] 进一步地，所述微带线61、71所在直线、所述微带线31、41所在直线分别与所述第 一微带线21和所述第二微带线22所在直线相互平行，并且相邻存在耦合间隙。
[0017] 进一步地，所述第一开路枝节3、所述第二开路枝节4、所述第四开路枝节6与所述 第五开路枝节7的开路端口分别通过串联隔直电容、高频扼流圈RF choke与外接直流电源 VI连接，同时分别通过串联隔直电容、变容二极管接地。
[0018] 进一步地，所述第三开路枝节5与所述第六开路枝节8的开路端口分别通过串联隔 直电容、高频扼流圈RF choke与外接直流电源V2连接，同时分别通过串联隔直电容、变容二 极管接地。
[0019] 进一步地，所述第一开路枝节3、所述第二开路枝节4、所述第四开路枝节6、以及所 述第五开路枝节7的微带线分别和变容二极管工作时等效的微带线长度之和等效为所述可 调带通-带阻滤波器工作时中心频率对应的四分之一波长。
[0020] 进一步地，所述第三开路枝节5以及所述第六开路枝节8的微带线分别和变容二极 管工作时等效的长度之和等效为所述可调带通-带阻滤波器工作时中心频率对应的四分之 一波长。
[0021] 进一步地，所述第一微带线21与所述第二微带线22的长度要求分别大于所述微带 线31和所述微带线41的长度。
[0022]本发明相对于现有技术具有如下的优点及效果：
[0023] 1、本发明在滤波器中使用PIN二极管，可以灵活控制滤波器在带通模式和带阻模 式之间进行切换。
[0024] 2、带通模式和带阻模式的中心频率可以很方便地调节，其中，带通模式的可调节 范围为675MHz-975MHz，带阻模式的可调节范围为695