一种频率和带宽均可重构的宽带平衡带通滤波器的制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种频率和带宽均可重构的宽带平衡带通滤波器，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，所述微带线结构包括两个三模谐振器和两对输入/输出馈电线，所述两个三模谐振器和两对输入/输出馈电线经过弯折处理，使整个微带线结构呈两个左右对称的E型结构；所述接地金属贴片包括第一缺陷地结构和第二缺陷地结构。本实用新型的频率和带宽独立可重构，在通带两侧各有一个传输零点，提高了滤波器的矩形度和选择性，并且在开路枝节上引入变容二极管，实现了对开路结构的电控制。
【专利说明】
一种频率和带宽均可重构的宽带平衡带通滤波器
技术领域
[0001] 本实用新型涉及一种宽带平衡带通滤波器，尤其是一种应用在宽带前端系统的频 率和带宽均可重构的宽带平衡带通滤波器，属于微波通信技术领域。
【背景技术】
[0002] 随着现代无线通信技术的不断发展，电可重构滤波器受到国内外学者的广泛关 注。传统的电调谐滤波器无法自由调节带宽，不能很好地适应现代无线系统的要求。正因 此，一种同时具有中心频率和带宽调节能力的滤波器被提出，其英文名为fully tunable filter，译作全可调滤波器。该种滤波器是电调滤波器研究的前沿和趋势之一，目前国际上 只有少量文献报道。共模干扰对通信系统有严重的影响，可重构平衡滤波器由于具备良好 的共模抑制特性，也得到人们越来越多的关注。此外，目前对可重构滤波器的研究基本上是 在窄带滤波器上开展，多模、宽带可重构滤波器的研究仍存在许多空白，无法满足宽带可重 构通信系统的需求。多模、宽带同样是电调滤波器的另一个重要的发展趋势。
[0003] 根据当前已有的全可调带通滤波器研究成果，比较典型的有以下三种的设计方 法：
[0004] 1)2011 年Yi-Chyun Chiou和Gabriel M.Rebeiz在IEEE Transaction on MTT上发 表了 "A Tunable Three-Pole 1.5-2.2-GHz Bandpass Filter With Bandwidth and Transmission Zero Control"，采用传统梳状线带通滤波器改进親合结构实现频率和带宽 的可重构，可调范围在1.5~2.2GHz之间，绝对带宽是50~170MHz(相对带宽2.2%~ 11.2 % )。文章详细讨论了如何通过控制D1改变电长度调节中心频率，控制D2改变和W3，L3 改变耦合强度调节带宽，为全可调滤波器的设计提供了另外一种有效的方法。
[0005] 2)2013年Theunis S.Beukman和Riana H.Geschke在IEEE Microw.Wireless Compon · Lett ·上发表了 "A Tune-All Wideband Filter Based on Perturbed Ring-Resonators"，文章采用引入微扰使得环形谐振器模式分离，并用变容管分别控制两个模 式，得到频率和带宽全可调的特性，由奇偶模分析理论可以得知奇模由串联电容C1独立控 制，偶模由并联电容C2独立控制，设计出的滤波器拥有9 %的频率调节范围和25.3%的带宽 调节范围。
[0006] 3)当前已有的电调平衡滤波器研究成果也较少。2011年Yuan Chun Li和Quan Xue 在IEEE Transaction on MTT上发表了 "Tunable balanced bandpass filter with constant bandwidth and high common-mode suppression"。通过加载不同的元件让共模 谐振频率产生偏移，获得较好的共模抑制特性。此外在调谐过程中，差模通带的相对带宽或 绝对带宽可以保持不变，从其差模和共模响应可知，其中心频率在1.17 to 1.92GHz连续可 调，相对带宽恒定为9.6 ± 0.35 %。
[0007]已发表的文章或专利多涉及频率可重构滤波器，带宽可重构的研究成果较少，现 代无线通信系统的射频前端需要融合多种无线信道和通信标准，这些无线信道和通信标准 不仅有不同的中心频率，还有不同的带宽要求，这就需要一种同时具有频率和带宽调节能 力的可重构射频前端。已发表的可重构滤波器文章或专利绝大部分是基于窄带滤波器基础 上设计的，无法满足宽带可重构通信系统的需求，对于宽带可重构滤波器，所提方法和结构 以及所实现的性能有限。目前在全可调平衡滤波器方面的研究仍是空白的，国内外尚未有 学者提出相关的设计。 【实用新型内容】
[0008] 本实用新型的目的是为了解决上述现有技术的缺陷，提供了一种频率和带宽均可 重构的宽带平衡带通滤波器，该滤波器的频率和带宽独立可重构，在通带两侧各有一个传 输零点，提高了滤波器的矩形度和选择性，通带内共模抑制水平在23.4dB和25.6dB以上，总 体性能良好，并且在开路枝节上引入变容二极管，实现了对开路结构的电控制，具备良好的 共模抑制性能和电磁兼容性，能够满足实际中差分通信系统的需求。
[0009] 本实用新型的目的可以通过采取如下技术方案达到：
[0010] -种频率和带宽均可重构的宽带平衡带通滤波器，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，所 述微带线结构包括两个三模谐振器和两对输入/输出馈电线，所述两个三模谐振器和两对 输入/输出馈电线经过弯折处理，使整个微带线结构呈两个左右对称的E型结构；
[0011 ]所述两个三模谐振器分别为第一三模谐振器和第二三模谐振器，所述第一三模谐 振器包括第一弯折部分、第二弯折部分和第一中心部分，所述第一弯折部分和第二弯折部 分分别位于第一中心部分的上、下两侧;所述第二三模谐振器包括第三弯折部分、第四弯折 部分和第二中心部分，所述第三弯折部分和第四弯折部分分别位于第二中心部分的上、下 两侧;所述第一中心部分和第二中心部分均呈"十"字型；
[0012] 所述第一弯折部分、第二弯折部分与第一中心部分之间都分别加载一个变容二极 管，所述第三弯折部分、第四弯折部分与第二中心部分之间都分别加载一个变容二极管;所 述第一中心部分和第二中心部分的开路枝节都加载一个变容二极管，所述第一中心部分的 短路枝节也加载一个变容二极管。
[0013] 作为一种优选方案，所述接地金属贴片包括第一缺陷地结构和第二缺陷地结构， 所述第一缺陷地结构和第二缺陷地结构相互对称，且都呈哑铃型。
[0014] 作为一种优选方案，所述第一缺陷地结构包括第一矩形缺陷地、第二矩形缺陷地 和第一缝隙，所述第二缺陷地结构包括第三矩形缺陷地、第四矩形缺陷地和第二缝隙，所述 第一矩形缺陷地、第二矩形缺陷地、第三矩形缺陷地和第四矩形缺陷地内均具有U型金属 带，所述第一矩形缺陷地和第二矩形缺陷地之间通过第一缝隙连接，所述第三矩形缺陷地 和第四矩形缺陷地通过第二缝隙连接。
[0015] 作为一种优选方案，所述第一矩形缺陷地和第三矩形缺陷地位于左边的E型结构 下方，所述第二矩形缺陷地和第四矩形缺陷地位于右边的E型结构下方。
[0016] 作为一种优选方案，所述第二中心部分的短路枝节加载一个隔直电容。
[0017] 作为一种优选方案，所述两对输入/输出馈电线中，每对输入/输出馈电线具有两 条输入/输出馈电线，其中一对输入/输出馈电线的两条输入/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，另一对输入/输出馈电线的两条输入/输出馈电线分 别为第三输入/输出馈电线和第四输入/输出馈电线;所述第一输入/输出馈电线位于第一 弯折部分外侧，所述第二输入/输出馈电线位于第二弯折部分外侧，所述第三输入/输出馈 电线位于第三弯折部分外侧，第四输入/输出馈电线位于第四弯折部分外侧。
[0018] 作为一种优选方案，所述第一输入/输出馈电线和第二输入/输出馈电线的左端作 为输入/输出馈电端口，所述第三输入/输出馈电线和第四输入/输出馈电线的右端作为输 入/输出馈电端口。
[0019] 作为一种优选方案，所述第一输入/输出馈电线与第一弯折部分之间的间距、第二 输入/输出馈电线与第二弯折部分之间的间距、第三输入/输出馈电线与第三弯折部分之间 的间距、第四输入/输出馈电线与第四弯折部分之间的间距都是相同的。
[0020] 作为一种优选方案，所述第一中心部分和第二中心部分的短路枝节通过第一高频 扼流圈连接第一直流电压源;所述第一弯折部分、第二弯折部分、第三弯折部分和第四弯折 部分分别通过第二高频扼流圈、第三高频扼流圈、第四高频扼流圈、第五高频扼流圈连接第 二直流电压源;所述第一中心部分和第二中心部分的开路枝节分别通过第六高频扼流圈、 第七高频扼流圈连接第三直流电压源。
[0021] 作为一种优选方案，所述金属通孔与第一中心部分的短路枝节之间通过第八高频 扼流圈连接，所述金属通孔与第二中心部分的短路枝节之间通过第九高频扼流圈连接。
[0022] 本实用新型相对于现有技术具有如下的有益效果：
[0023] 1、本实用新型的宽带平衡带通滤波器通过组合两个由多个变容二极管 (Varactor)加载的三模谐振器，这两个谐振器都包括两个弯折部分和一个"十"字型的中心 部分，对每个模式独立调谐，实现了频率和带宽的独立可重构，可以满足不同频率和带宽需 求的无线通信系统需求，电磁兼容性更好，解决了现有技术多涉及频率可重构滤波器，带宽 可重构的研究成果相对较少，所提方法和结构以及所实现的性能有限。
[0024] 2、本实用新型的宽带平衡带通滤波器可以通过特殊结构的三模谐振器产生一个 奇模和两个偶模，其中一个三模谐振器的"十"字型中心部分的短路枝节也加载一个变容二 极管，该变容二极管由第一直流电压源控制;每个三模谐振器的两个弯折部分与"十"字型 中心部分之间都分别加载一个变容二极管，该变容二极管由第二直流电压源控制;每个三 模谐振器的"十"字型中心部分的开路枝节都加载一个变容二极管，该变容二极管由第三直 流电压源控制;所以，通过第一直流电压源和第三直流电压源可以对第一偶模和第二偶模 的谐振频率和进行独立调谐，通过第二直流电压源可以对奇模频率进行独立调谐，可见中 心频率和带宽独立可调，满足了实际应用中宽带无线通信系统的需求，克服了传统可重构 滤波器带宽较窄的问题。
[0025] 3、本实用新型的宽带平衡带通滤波器提出了开路结构融合有源器件，在两个三模 谐振器之外增加一个接地过孔，谐振器和接地过孔之间采用高频扼流圈（U hcike，即高Q值绕 线电感)连接，对于射频信号而言，三模谐振器并没有改变，依旧是开路结构，接地过孔不起 作用;而对于直流源和有源器件而言，又满足了正常工作的条件，实现了对开路结构的电可 重构。
[0026] 4、本实用新型的宽带平衡带通滤波器具有接地金属贴片具有两个对称的，且呈哑 铃型的缺陷地结构，每个哑铃型的缺陷地结构都有两个矩形缺陷地，每个矩形缺陷地内均 具有U型金属带，使得等效的电流路径变长，有效地缩短了缺陷地结构的尺寸;差分信号传 输时，由于存在等效虚拟地，所以信号主要是从上层的微带线结构通过，哑铃型的缺陷地结 构对其影响很小;共模信号传输时，需要从上、下两层结构之间传输，因此哑铃型的缺陷地 结构会产生一个低通滤波器滤除相应的共模信号，从测试结果可以看出，在差模通带内的 共模抑制特性良好，任意状态下的抑制水平在23.4和25.6dB以上。
【附图说明】
[0027] 图1为本实用新型的宽带平衡带通滤波器结构示意图。
[0028] 图2为本实用新型的宽带平衡带通滤波器的上层微带线结构奇模等效电路示意 图。
[0029] 图3为本实用新型的宽带平衡带通滤波器的上层微带线结构偶模等效电路示意 图。
[0030] 图4a为图2电路的奇模等效电路图；图4b为图2电路的第一偶模等效电路图；图4c 为图2电路的第二偶模等效电路。
[0031] 图5为本实用新型的宽带平衡带通滤波器在不同中心频率下的Sddn仿真和测试结 果对比曲线图。
[0032]图6为本实用新型的宽带平衡带通滤波器在不同中心频率下的Sdd24PScc21仿真和 测试结果对比曲线图。
[0033]图7为本实用新型的宽带平衡带通滤波器在不同带宽下的Sddn仿真和测试结果对 比曲线图。
[0034]图8为本实用新型的宽带平衡带通滤波器在不同带宽下的Sdd24PScc21仿真和测试 结果对比曲线图。
[0035]其中，卜微带线结构，2-接地金属贴片，3-金属通孔，4-第一弯折部分，5-第二弯折 部分，6-第一中心部分，7-第三弯折部分，8-第四弯折部分，9-第二中心部分，10-第一输入/ 输出馈电线，11_第二输入/输出馈电线，12-第三输入/输出馈电线，13-第四输入/输出馈电 线，14-第一高频扼流圈，15-第二高频扼流圈，16-第三高频扼流圈，17-第四高频扼流圈， 18-第五高频扼流圈，19-第六高频扼流圈，20-第七高频扼流圈，21-第八高频扼流圈，22-第 九高频扼流圈，23-第一矩形缺陷地，24-第二矩形缺陷地，25-第一缝隙，26-第三矩形缺陷 地，27-第四矩形缺陷地，28-第二缝隙，29-U型金属带。
【具体实施方式】 [0036] 实施例1:
[0037]如图1所示，本实施例宽带平衡带通滤波器包括上层的微带线结构1和有源电路、 中层的介质基板(图中未示出）、下层的接地金属贴片2以及金属通孔3，所述金属通孔3依次 贯穿微带线结构1、介质基板和接地金属贴片2,使微带线结构1与接地金属贴片2之间通过 介质基板连接，所述微带线结构1包括两个三模谐振器和两对输入/输出馈电线，所述两个 三模谐振器和两对输入/输出馈电线都经过弯折处理，使整个微带线结构1呈两个左右对称 的E型结构；
[0038]所述两个三模谐振器分别为第一三模谐振器和第二三模谐振器，所述第一三模谐 振器包括第一弯折部分4、第二弯折部分5和第一中心部分6,所述第一弯折部分4和第二弯 折部分5分别位于第一中心部分6的上、下两侧;所述第二三模谐振器包括第三弯折部分7、 第四弯折部分8和第二中心部分9,所述第三弯折部分7和第四弯折部分8分别位于第二中心 部分9的上、下两侧;所述第一中心部分6和第二中心部分9均呈"十"字型；
[0039] 所述第一弯折部分4、第二弯折部分5与第一中心部分6之间都分别加载一个变容 二极管，所述第三弯折部分7、第四弯折部分8与第二中心部分9之间都分别加载一个变容二 极管，这四个变容二极管均记为C 2;所述第一中心部分6和第二中心部分9的开路枝节都加 载一个变容二极管，这两个变容二极管均记为C3;所述第一中心部分6的短路枝节也加载一 个变容二极管，这个变容二极管记为心，所述第二中心部分9的短路枝节加载一个隔直电 容，这个隔直电容记为C b;
[0040] 所述两对输入/输出馈电线中，每对输入/输出馈电线具有两条输入/输出馈电线， 其中一对输入/输出馈电线的两条输入/输出馈电线分别为第一输入/输出馈电线10和第二 输入/输出馈电线11，另一对输入/输出馈电线的两条输入/输出馈电线分别为第三输入/输 出馈电线12和第四输入/输出馈电线13;所述第一输入/输出馈电线10位于第一弯折部分4 外侧，所述第二输入/输出馈电线11位于第二弯折部分5外侧，所述第三输入/输出馈电线12 位于第三弯折部分7外侧，第四输入/输出馈电线13位于第四弯折部分8外侧，第一输入/输 出馈电线10与第一弯折部分4之间的间距、第二输入/输出馈电线11与第二弯折部分5之间 的间距、第三输入/输出馈电线12与第三弯折部分7之间的间距、第四输入/输出馈电线13与 第四弯折部分8之间的间距都是相同的；所述第一输入/输出馈电线10和第二输入/输出馈 电线11的左端作为输入/输出馈电端口（Port 1、Port2)，所述第三输入/输出馈电线12和第 四输入/输出馈电线13的右端作为输入/输出馈电端口（PortV JortS');
[0041] 所述第一中心部分6和第二中心部分9的短路枝节通过第一高频扼流圈14连接第 一直流电压源W，第一直流电压源h用于控制变容二极管C 1;所述第一弯折部分4、第二弯折 部分5、第三弯折部分7和第四弯折部分8分别通过第二高频扼流圈15、第三高频扼流圈16、 第四高频扼流圈17、第五高频扼流圈18连接第二直流电压源V 2，第二直流电压源％用于控制 变容二极管C2;所述第一中心部分6和第二中心部分9的开路枝节分别通过第六高频扼流圈 19、第七高频扼流圈20连接第三直流电压源V 3,第三直流电压源V3用于控制变容二极管C3;
[0042] 由于上层微带线结构对称，采用奇偶模分析方法，可以得到上层微带线的奇模和 偶模等效电路分别如图2和图3所示；图2的奇模等效电路由一个中心加载开路枝节和短路 枝节的三模谐振器和输入/输出馈电端口构成;再次应用奇偶模分析方法，可以得到图4a~ 图4C，其产生的三个谐振模式分别为奇模(fodd)，第一偶模(fevenl)和第二偶模(f even2)，产生 第一偶模(f_nl)的等效电路电长度大致选为频率下的四分之一波长，和输入/输出馈 电端口之间通过平行耦合馈电；产生第二偶模（f mm2 )的等效电路电长度大致选为频率 f_n2下的二分之一波长，同样采用耦合线馈电；产生奇模(fodd)等效电路的电长度为fodd下 的四分之一波长;三个模式具有如下关系:f <f cKld<f _n2，由此构成了一个三模宽带带 通滤波器;从图4a~4c可以看出，通过第一直流电压源％和第三直流电压源V3可以对第一偶 模和第二偶模的谐振频率f_nl和f_nl进行独立调谐，通过第二直流电压源％可以对奇模频 率fodd进行独立调谐，从图5~图8的测试结果可以看出和理论分析相吻合。同理，图3的偶模 等效电路也可以再次应用奇偶模分析方法得到其三个谐振模式，其中两个模式为奇模 (匕<1 (1)，偶模2(匕％112)，第三个模式大于匕％112，不参与形成通带；因此，共模电路也会产生一 个双模的带通滤波器，频率和差模电路相近。
[0043] 基于多模独立可调的设计思路，在滤波器的奇模等效电路上加载了四个变容二极 管，实现了频率和带宽的可重构;如前面所述，两个变容二极管C 2对称加载在"十"字型中心 部分的两侧，由第二直流电压源V2控制;变容二极管(^加载在"十"字型中心部分的短路枝 节，由第一直流电压源h控制;变容二极管C 3加载在"十"字型中心部分的开路枝节，由第三 直流电压源V3控制;从图4中可以清楚地看出，变容二极管Q和变容二极管C 3分别只对f_nl 和f_n2产生影响，而变容二极管&对三个模式都会产生影响。
[0044] 变容二极管加载常运用于微带短路结构或共面波导(CPW)等平面结构，甚少有开 路结构采用，这是因为变容二极管这类有源器件需要接地才能正常工作，而开路结构本身 不具备接地点;所述金属通孔3实际上也就是接地过孔，金属通孔3与第一中心部分6的短路 枝节之间通过第八高频扼流圈21连接，金属通孔3与第二中心部分9的短路枝节之间通过第 九高频扼流圈22连接;也就是说，接地过孔位于三模谐振器之外，而第八高频扼流圈21和第 九高频扼流圈22是高Q值绕线电感，三模谐振器与接地过孔之间采用高Q值绕线电感，对于 射频信号而言，三模谐振器并没有改变，依旧是开路结构，接地过孔不起作用；而对于直流 源和有源器件而言，又满足了正常工作的条件，实现了对开路结构的电可重构。
[0045] 所述接地金属贴片2包括第一缺陷地结构和第二缺陷地结构，所述第一缺陷地结 构和第二缺陷地结构相互对称，且都呈哑铃型；
[0046] 所述第一缺陷地结构包括第一矩形缺陷地23、第二矩形缺陷地24和第一缝隙25， 所述第二缺陷地结构包括第三矩形缺陷地26、第四矩形缺陷地27和第二缝隙28,所述第一 矩形缺陷地23、第二矩形缺陷地24、第三矩形缺陷地26和第四矩形缺陷地27内均具有U型金 属带29,使得等效的电流路径变长，有效地缩短了缺陷地结构的尺寸;所述第一矩形缺陷地 23和第二矩形缺陷地24之间通过第一缝隙25连接，所述第三矩形缺陷地26和第四矩形缺陷 地27通过第二缝隙28连接，矩形和缝隙整体长度比中心频率的半个波长偏小;其中，所述第 一矩形缺陷地23和第三矩形缺陷地26位于左边的E型结构下方，所述第二矩形缺陷地24和 第四矩形缺陷地27位于右边的E型结构下方；
[0047]差分信号传输时，由于存在等效虚拟地，所以信号主要是从上层的微带线结构通 过，哑铃型的缺陷地结构对其影响很小;共模信号传输时，需要从两层结构之间传输，因此 哑铃型的缺陷地结构会产生一个低通滤波器滤除相应的共模信号，从图6和图8的测试结果 可以看出，在差模通带内的共模抑制特性良好，任意状态下的抑制水平在23.4和25.6dB以 上。
[0048] 通过以上分析可知，本实用新型通过实施两个变容二极管加载的谐振器，实现了 一个通带中心频率及带宽独立可重构的宽带平衡带通滤波器，差模通带和带外选择性能突 出，共模抑制性能良好。本实用新型所包含的是其中心频率和绝对带宽全可调以及共模干 扰抑制的设计的原理，所述设计结构可以是微带、同轴线或其他结构。
[0049] 实施例2:
[0050] 如图1所示，通过在三模谐振器的传输线和枝节上分别加载变容二极管对奇偶模 谐振频率进行独立控制，实现了一个频率和带宽均可重构的宽带平衡带通滤波器(也可称 为全可调宽带平衡带通滤波器），其中心频率和带宽可进行独立调谐。本实施例的电路和电 磁仿真软件为Agilent Advanced Design System(ADS)。频率和带宽均可重构的宽带平衡 带通滤波器选择加工在介电常数2.55、厚度为Ο . 8mm、损耗角正切值为Ο . 0029的介质基板 上，图1~图3具体物理尺寸如下表1所示。
[0051]
[0052]表1频率和带宽均可重构的宽带平衡带通滤波器尺寸
[0053] 本实施例通过Agilent 5230网络分析仪测量，仿真测量结果如图5~图8所示（图 中，Sddll和Sdd21是指差模S参数，Sdl是指共模S参数，其中Sddll是差模的输入端口回波损耗； Sd<m是差模的输入端口到输出端口的正向传输系数，S cc21是共模的输入端口到输出端口的 正向传输系数），测量的差模通带在保持绝对带宽为400MHz时，中心频率可调范围分别为 1.32-1.85GHz，相对可调范围为33.4% ;频率调谐过程中，通带内插损在-1.1到-1.5dB之 间，反射均保持在-10dB以下；中心频率固定为1.66GHz时，左边带的可调范围为1.34-1.59GHz，右边带的可调范围为1.73-2.00GHz，带宽可调范围为140-660MHZ，可调范围高达 471 % ;带宽调谐过程中，通带内插损在-0.96到-1.87dB之间，反射均保持在-10dB以下，滤 波器匹配良好，通带两侧的传输零点大大提高了选择性;在任意可调的状态下，测量的共模 抑制水平均超过23.4dB;可见，仿真和测量结果在低频的吻合程度非常高，细微的偏差主要 是由于变容二极管本身的参数和加工误差导致。
[0054]综上所述，本实用新型提出的频率和带宽均可重构的宽带平衡带通滤波器，填补 了目前可重构滤波器技术研究的一部分空白，提升了系统的集成度和电磁兼容性。作为一 款宽带可重构平衡滤波器，其中心频率及绝对带宽可以独立进行调谐，且共模抑制性能出 色，能够更好地满足现有无线通信系统的应用。
[0055]以上所述，仅为本实用新型专利较佳的实施例，但本实用新型专利的保护范围并 不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型专利所公开的范围内，根据本 实用新型专利的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都属于本实用新型专利 的保护范围。
【主权项】
1. 一种频率和带宽均可重构的宽带平衡带通滤波器，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两个三模谐振器和两对输入/输出馈电线，所述两个三模谐振 器和两对输入/输出馈电线经过弯折处理，使整个微带线结构呈两个左右对称的E型结构； 所述两个三模谐振器分别为第一三模谐振器和第二三模谐振器，所述第一三模谐振器 包括第一弯折部分、第二弯折部分和第一中心部分，所述第一弯折部分和第二弯折部分分 别位于第一中心部分的上、下两侧;所述第二三模谐振器包括第三弯折部分、第四弯折部分 和第二中心部分，所述第三弯折部分和第四弯折部分分别位于第二中心部分的上、下两侧； 所述第一中心部分和第二中心部分均呈"十"字型； 所述第一弯折部分、第二弯折部分与第一中心部分之间都分别加载一个变容二极管， 所述第三弯折部分、第四弯折部分与第二中心部分之间都分别加载一个变容二极管;所述 第一中心部分和第二中心部分的开路枝节都加载一个变容二极管，所述第一中心部分的短 路枝节也加载一个变容二极管。2. 根据权利要求1所述的一种频率和带宽均可重构的宽带平衡带通滤波器，其特征在 于:所述接地金属贴片包括第一缺陷地结构和第二缺陷地结构，所述第一缺陷地结构和第 二缺陷地结构相互对称，且都呈哑铃型。3. 根据权利要求2所述的一种频率和带宽均可重构的宽带平衡带通滤波器，其特征在 于:所述第一缺陷地结构包括第一矩形缺陷地、第二矩形缺陷地和第一缝隙，所述第二缺陷 地结构包括第三矩形缺陷地、第四矩形缺陷地和第二缝隙，所述第一矩形缺陷地、第二矩形 缺陷地、第三矩形缺陷地和第四矩形缺陷地内均具有U型金属带，所述第一矩形缺陷地和第 二矩形缺陷地之间通过第一缝隙连接，所述第三矩形缺陷地和第四矩形缺陷地通过第二缝 隙连接。4. 根据权利要求3所述的一种频率和带宽均可重构的宽带平衡带通滤波器，其特征在 于:所述第一矩形缺陷地和第三矩形缺陷地位于左边的E型结构下方，所述第二矩形缺陷地 和第四矩形缺陷地位于右边的E型结构下方。5. 根据权利要求1所述的一种频率和带宽均可重构的宽带平衡带通滤波器，其特征在 于:所述第二中心部分的短路枝节加载一个隔直电容。6. 根据权利要求1所述的一种频率和带宽均可重构的宽带平衡带通滤波器，其特征在 于:所述两对输入/输出馈电线中，每对输入/输出馈电线具有两条输入/输出馈电线，其中 一对输入/输出馈电线的两条输入/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，另一对输入/输出馈电线的两条输入/输出馈电线分别为第三输入/输出馈电 线和第四输入/输出馈电线;所述第一输入/输出馈电线位于第一弯折部分外侧，所述第二 输入/输出馈电线位于第二弯折部分外侧，所述第三输入/输出馈电线位于第三弯折部分外 侧，第四输入/输出馈电线位于第四弯折部分外侧。7. 根据权利要求6所述的一种频率和带宽均可重构的宽带平衡带通滤波器，其特征在 于:所述第一输入/输出馈电线和第二输入/输出馈电线的左端作为输入/输出馈电端口，所 述第三输入/输出馈电线和第四输入/输出馈电线的右端作为输入/输出馈电端口。8. 根据权利要求6所述的一种频率和带宽均可重构的宽带平衡带通滤波器，其特征在 于:所述第一输入/输出馈电线与第一弯折部分之间的间距、第二输入/输出馈电线与第二 弯折部分之间的间距、第三输入/输出馈电线与第三弯折部分之间的间距、第四输入/输出 馈电线与第四弯折部分之间的间距都是相同的。9. 根据权利要求1所述的一种频率和带宽均可重构的宽带平衡带通滤波器，其特征在 于:所述第一中心部分和第二中心部分的短路枝节通过第一高频扼流圈连接第一直流电压 源;所述第一弯折部分、第二弯折部分、第三弯折部分和第四弯折部分分别通过第二高频扼 流圈、第三高频扼流圈、第四高频扼流圈、第五高频扼流圈连接第二直流电压源;所述第一 中心部分和第二中心部分的开路枝节分别通过第六高频扼流圈、第七高频扼流圈连接第三 直流电压源。10. 根据权利要求1所述的一种频率和带宽均可重构的宽带平衡带通滤波器，其特征在 于:所述金属通孔与第一中心部分的短路枝节之间通过第八高频扼流圈连接，所述金属通 孔与第二中心部分的短路枝节之间通过第九高频扼流圈连接。
【文档编号】H01P1/203GK205621827SQ201620249104
【公开日】2016年10月5日
【申请日】2016年3月29日
【发明人】褚庆昕, 陈志涵
【申请人】华南理工大学