大板材厚度可以增大每一级滤波结构中微带线的电感值。通过改变每一级滤波结构中微带线的电感值可以改变滤波器的相对带宽和矩形系数，当适当减小第一微带线和第二微带线的电感值并保证谐振频率不变后，在相同频点上滤波器的相对带宽减小，矩形系数变好，但是差损变大，因此，可以根据实际需求设计不同的滤波器。
[0032]隔离器是由一段设有预设数目的通孔的微带线组成，即设有通孔的第三微带线，其中，第三微带线上的通孔数量越多、通孔间的间距越小、通孔直径越大以及第三微带线越宽，则耦合度越小，隔离效果越好。
[0033]在本实施例中，当信号进入滤波器后，首先经过每一级的滤波结构的选频，通过选频后的电磁波能量以量子形式经过一系列的共振、耦合以及中间隔离器的反射隔离作用，最终使得输入端的反射系数达到最小，频带内的信号能量能够以很小的损耗通过滤波器，其中，当反射系数调到最小时，信号能量的损耗主要是材料的损耗，因此如果选用较好的印制电路板的板材会使得差损很小。并且对频带外的信号有着很好的抑制作用，当然所谓的抑制作用是相对来说的，通过调节第一微带线和第二微带线的电感值来改变带外抑制，当第一微带线和第二微带线的电感值减小时，带外抑制变好，带宽变窄，但会使得差损变大，因此需要根据实际的需要来设计第一微带线和第二微带线上的通孔的数目及排布。
[0034]第一变容二极管和第二变容二极管集成在印制电路板上，取电较为方便，可以通过电调节改变电容值，从而改变滤波器的工作频率，便于实现智能化。第一微带线和第二微带线皆设有通孔，以代替电感，该结构的Q值较高，即其品质因数较高，可以有效降低滤波器的差损。由上述内容可知，通过调节隔离器的微带线的线宽和通孔的数量可改变各级滤波结构的耦合度，从而达到最佳的S21和Sll值，其中，S21指的是正向传输系数，在滤波器设计中，S21的绝对值越小，则滤波器的差损越小；S11指的是输入反射系数，Sll的绝对值越大，则反射的能量越少，滤波器的性能越好。
[0035]在上述实施例的基础上，本实用新型一个实施例所提供的可调频的量子滤波器，优选所述第一微带线为50欧姆微带线。还优选的所述第二微带线为50欧姆微带线。
[0036]目前，一般情况下滤波器所在的系统中，各部分的输入和输出阻抗都是50欧姆，第一微带线为输入端、第二微带线为输出端，第一微带线和第二微带线皆采用50欧姆微带线，容易实现阻抗匹配，使得损失的信号能量最少，易于与系统整合。
[0037]需要说明的是，本实施例只是优选采用50欧姆微带线作为信号输入端和输出端，具体视情况而定，对此并不做限定。
[0038]请参考图2，图2为本实用新型另一实施例所提供的可调频的量子耦合滤波器结构示意图。
[0039]在上述第一个实施例的基础上，本实用新型一个实施例所提供的可调频的量子滤波器，优选还包括:位于所述第一微带线111和第一变容二极管112之间的第三电容器113 ;位于所述第二微带线121和第二变容二极管122之间的第四电容器123。
[0040]第三电容器为隔直电容，当外部控制电压源为直流控制电压源时，防止外部控制电压源短路，以确保直流电压加在第一变容二极管的负极，且第三电容器取值应取较大值，以减小对第一变容二极管的影响，保证第一变容二极管能够正常工作，此时，第一级滤波结构的电容实际上是第一变容二极管和第三电容器串联所等效的电容，因此，为了防止第一级滤波结构电容值可调范围的显著降低，第三电容器的电容值应尽量大。
[0041]第四电容器也为隔直电容，当外部控制电压源为直流控制电压源时，防止外部控制电压源短路，以确保直流电压加在第二变容二极管的负极，且第四电容器取值应取较大值，以减小对第二变容二极管的影响，保证第二变容二极管能够正常工作，此时，第二级滤波结构的电容实际上是第二变容二极管和第四电容器串联所等效的电容，因此，为了防止第二级滤波结构电容值可调范围的显著降低，第四电容器的电容值应尽量大。
[0042]在本实用新型一个实施例中，所述通孔为圆形孔。
[0043]在本实施例中，第一微带线上设置的通孔、第二微带线上设置的通孔和第三微带线上设置的通孔皆优选为圆形孔。其优点在于，圆形孔便于生产，并且使得差损小于其他形状的通孔。
[0044]在本实用新型一个实施例中，所提供的可调频的量子耦合滤波器，优选所述第三微带线上的通孔为按列排布的通孔。第三微带线上的通孔按列排布便于生产。
[0045]综上所述，本实用新型实施例所提供的可调频的量子耦合滤波器，采用第一微带线作为信号输入端、采用第二微带线作为信号输出端，采用带有通孔的第三微带线作为隔离器，由于微带线本身体积小、重量轻、可靠性高，使得本实用新型的滤波器可以直接集成在印制电路板上，不需要做成单独的贴片元器件，因而通孔的尺寸可以做的很小，大大减小了滤波器的体积；在滤波结构中微带线阻抗可以根据实际情况的需要进行设计，因此可以实现阻抗匹配，且微带线的宽度也可以根据实际需要进行设计，容易实现阻抗控制，使得滤波器的输入端和输出端不再需要阻抗变换的传输线，简化了滤波器的结构，并易于与滤波器所在的系统整合；在滤波结构中微带线上设有通孔等效于电感，第一级滤波结构和第二级滤波结构就相当于由电容和电感组成的LC谐振结构，当信号进入滤波器后，首先经过每一级的滤波结构的选频，通过选频后的信号中的电磁波能量以量子形式经过一系列的共振、耦合和隔离器对其反射隔离的作用，最终使得输入端的反射系数达到最小，频带内的信号能量能够以很小的损耗通过滤波器，其中变容二极管可以通过电调节改变电容值，从而改变滤波器的工作频率，便于实现智能化，具有插入损耗小、带宽窄、带外抑制好、功率容量大等优点，由于可以直接集成在印制电路板上，有利于小型化的应用。
[0046]以上对本实用新型所提供的一种可调频的量子耦合滤波器进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。
【主权项】
1.一种可调频的量子耦合滤波器，其特征在于，包括:第一级滤波结构、第二级滤波结构和隔离器； 其中，所述第一级滤波结构包括:第一微带线和第一变容二极管，所述第一微带线为信号输入端，所述第一微带线上设有预设数目的通孔，所述第一微带线与所述第一变容二极管的负极连接，所述第一变容二极管的正极接地，所述第一变容二极管的负极连接外部控制电压源； 所述第二级滤波结构包括:第二微带线和第二变容二极管，所述第二微带线为信号输出端，所述第二微带线上设有预设数目的通孔，所述第二微带线与所述第二变容二极管的负极连接，所述第二变容二极管的正极接地，所述第二变容二极管的负极连接外部控制电压源； 所述隔离器位于所述第一级滤波结构和第二级滤波结构中间，所述隔离器包括:第三微带线，所述第三微带线上设有预设数目的通孔。2.根据权利要求1所述的滤波器，其特征在于，所述第一微带线为50欧姆微带线。3.根据权利要求2所述的滤波器，其特征在于，所述第二微带线为50欧姆微带线。4.根据权利要求1或3所述的滤波器，其特征在于，还包括: 位于所述第一微带线和第一变容二极管之间的第三电容器； 位于所述第二微带线和第二变容二极管之间的第四电容器。5.根据权利要求4所述的滤波器，其特征在于，所述通孔为圆形孔。6.根据权利要求5所述的滤波器，其特征在于，所述第三微带线上的通孔为按列排布的通孔。
【专利摘要】本实用新型公开了一种可调频的量子耦合滤波器，包括：第一级滤波结构、第二级滤波结构和隔离器；第一级滤波结构包括第一微带线和第一变容二极管，第一微带线为信号输入端，第一微带线与第一变容二极管的负极连接，第一变容二极管的正极接地，第一变容二极管的负极连接外部控制电压源；第二级滤波结构包括第二微带线和第二变容二极管，第二微带线为信号输出端，第二微带线与第二变容二极管的负极连接，第二变容二极管的正极接地，第二变容二极管的负极连接外部控制电压源；隔离器位于第一级滤波结构和第二级滤波结构中间，隔离器包括第三微带线。第一微带线、第二微带线和第三微带线上皆设有预设数目的通孔。减小了滤波器的体积并简化了其结构。
【IPC分类】H01P1/203
【公开号】CN204651444
【申请号】CN201520251649
【发明人】高怀, 施海健, 王 锋, 丁杰
【申请人】苏州英诺迅科技股份有限公司
【公开日】2015年9月16日
【申请日】2015年4月23日