一种双频可调带通滤波器的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种带通滤波器，尤其是一种应用于双频可重构射频前端系统的双频 可调带通滤波器，属于微波通信技术领域。
【背景技术】
[0002] 在现代无线通信系统的飞速发展过程中，对能够兼容多个频段实现多个业务的系 统需求量越来越大。而射频电调滤波器作为射频前端系统的重要组成部分，并且具有体积 小、成本低以及灵活性等优势，日益受到重视。因此，同时兼容多个频段，带宽可控，并且中 心频率可以灵活调节的带通滤波器更具吸引力，对双频可调带通滤波器的研究具有重大的 意义。
[0003] 单频段可调滤波器当前已得到了广泛的研究，而有关双频可调带通滤波器的报道 却很少，因为双频可调带通滤波器的设计难度较大。但是，双频可调带通滤波器具有较高的 灵活性以及能够很好的兼容多个频段，这引起了研究者的注意。目前，也提出了一些设计方 法：
[0004] 2008年，X ?-Y ? Zhang等人在IEEE Transact ion on MTT上发表的 "Nove 1 centrally loaded resonators and their applications to bandpass filters"，提出 了基于中心加载变容二极管的开口环谐振器的双频可调滤波器的设计方法，其利用的变容 二极管只影响偶模，不影响奇模的特性。该滤波器关注的是高通带可调，而低通带是固定不 变。
[0005] 2012年，G.Chaudhary等人在IEEE Transaction on MTT上发表的 "Harmonic suppression dual-band filter with tunable passbands"，提出了一个双频可调滤波 器，相较于前者，不仅在微带线的中心加载变容二极管，同时在微带线的两端也分别加载了 一个相同的二极管，实现了双通带可调。但是，低通带的中心频率在调节过程中会影响高通 带。
[0006] 2013年，G. Chaudhary等人在IEEE Transaction on MTT上发表的 "Dual-band bandpass filter with independently tunable center frequencies and bandwidth''， 利用两组双模谐振器，实现了双通带的中心频率可调与带宽可控的带通滤波器，但是由于 采用了组合谐振器，滤波器的尺寸较大。
[0007] 综上所述，已发表的文章或专利多涉及单频段可调带通滤波器，有关双频可调带 通滤波器的报道较少，所提方法和结构以及所实现的性能有限。实际应用中不仅要求滤波 器的通带的中心频率可控的，也要求滤波器的带宽也是可控。目前已发表的文章或者专利 涉及带宽可控的双频可调带通滤波器较少。随着移动通信系统的飞速发展，对器件的小型 化的需求也越来越大。
【发明内容】
[0008] 本发明的目的是为了解决上述现有技术的缺陷，提供了一种双频可调带通滤波 器，该滤波器的两个通带是独立可调的，并且带宽也是可控的，由于仅采用一个多模谐振 器，所以在小型化方面具有较大的优势。
[0009] 本发明的目的可以通过采取如下技术方案达到：
[0010] -种双频可调带通滤波器，包括上层的微带线结构、中层的介质基板、下层的接地 金属板以及金属通孔，所述金属通孔依次贯穿微带线结构、介质基板和接地金属板，使微带 线结构与接地金属板之间通过介质基板连接，所述微带线结构包括一个多模谐振器和一对 输入/输出馈电线，所述多模谐振器包括两个左右对称的开口环谐振器，每个开口环谐振器 的开口处通过一组串联的变容二极管连接，两个开口环谐振器的中心通过一组串联的变容 二极管连接。
[0011] 作为一种优选方案，所述每个开口环谐振器开口处的一组串联的变容二极管中间 通过一个偏置电阻接第一直流电压源。
[0012] 作为一种优选方案，所述两个开口环谐振器的中心所连接的一组串联的变容二极 管中间加载一段短开路枝节微带线，所述短开路枝节微带线的末端加载一个变容二极管。
[0013] 作为一种优选方案，所述短开路枝节微带线的前端通过一个偏置电阻接第二直流 电压源。
[0014] 作为一种优选方案，所述短开路枝节微带线的末端与短开路枝节微带线末端加载 的变容二极管之间串接一个固定电容。
[0015] 作为一种优选方案，所述短开路枝节微带线末端加载的变容二极管与固定电容之 间通过一个偏置电阻接第三直流电压源。
[0016] 作为一种优选方案，所述每个开口环谐振器的开口处的变容二极管选用Skyworks 公司的SMV1405-074型号的变容二极管;所述两个开口环谐振器的中心的一组串联的变容 二极管均选用Skyworks公司的SMV1405-079LF型号的变容二极管;所述短开路枝节微带线 的末端加载的变容二极管选用Skyworks公司的SMV1413-079LF型号的变容二极管。
[0017] 作为一种优选方案，所述每个开口环谐振器都加载一个接地射频扼流圈。
[0018] 作为一种优选方案，所述一对输入/输出馈电线具有两段输入/输出馈电线，两段 输入/输出馈电线分别为第一输入/输出馈电线和第二输入/输出馈电线，所述第一输入/输 出馈电线和第二输入/输出馈电线均为一端短路、另一端开路的微带线，第一输入/输出馈 电线的短路端位于左边的开口环谐振器上方，开路端位于左边的开口环谐振器下方，第二 输入/输出馈电线的短路端位于右边的开口环谐振器上方，开路端位于右边的开口环谐振 器下方。
[0019] 作为一种优选方案，所述第一输入/输出馈电线连接第一 50欧姆微带线，所述第二 输入/输出馈电线连接第二50欧姆微带线，所述第一 50欧姆微带线的左端作为输入/输出端 口，右端搭在第一输入/输出馈电线上，所述第二50欧姆微带线的右端作为输入/输出端口， 左端搭在第二输入/输出馈电线上。
[0020] 本发明相对于现有技术具有如下的有益效果：
[0021] 1、本发明通过两个开口环谐振器以及多个加载的变容二极管构成一个多模谐振 器，并通过一个多模谐振器实现了两个通带的中心频率独立可调，带宽可控的双频可调带 通滤波器，解决了现有技术多涉及可重构单频带通滤波器，涉及应用于双频系统的双频可 调带通滤波器相对较少，所提方法和结构以及所实现的性能有限。
[0022] 2、本发明设计的双频可调带通滤波器，仅仅是利用了一个多模单谐振器，在尺寸 方面具有较大的优势，满足了实际应用中无线通信系统对器件小型化的要求。
【附图说明】
[0023]图1为本发明实施例1的三模谐振器结构示意图。
[0024]图2为本发明实施例1的三模谐振器的奇模等效电路图。
[0025]图3为图2电路的奇模等效电路图。
[0026]图4为图2电路的偶模等效电路图。
[0027]图5为本发明实施例1的三模谐振器的偶模等效电路图。
[0028]图6为图5电路的奇模等效电路图。
[0029]图7为图5电路的偶模等效电路图。
[0030]图8为本发明实施例2的四模谐振器结构示意图。
[0031 ]图9为本发明实施例3的双频可调带通滤波器结构示意图。
[0032] 图10为本发明实施例4的双频可调带通滤波器高通带固定，低通带可调的Sn仿真 曲线图。
[0033] 图11为本发明实施例4的双频可调带通滤波器高通带固定，低通带可调的S21仿真 曲线图。
[0034] 图12为本发明实施例4的双频可调带通滤波器低通带固定，高通带可调的Sn仿真 曲线图。