微带滤波器及射频通信装置的制作方法

微带滤波器及射频通信装置
【技术领域】
1.本实用新型涉及通信技术领域，尤其涉及一种微带滤波器及射频通信装置。


背景技术：

2.当前的滤波器一般都是固定频点的设计，一旦生产完成，滤波器的性能就是固定的，哪怕有新的滤波需求需要实现，也不能通过改变滤波器的参数的方式进行实现。在选择滤波器的时候，要考虑好滤波器的所有性能是否可以满足所有的要求，如果不能满足所有的要求，就需要更换滤波器。因此，现有的滤波器无法改变其频率响应特性来适应不同需求，适用性差。
3.鉴于此，实有必要提供一种新型的微带滤波器及射频通信装置以克服上述缺陷。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的是提供一种微带滤波器及射频通信装置，能够调节微带滤波器的传输零点，实现滤波器的频率响应特性可调，提高滤波器的适用性。
5.为了实现上述目的，第一方面，本实用新型提供一种微带滤波器，包括输入微带线、输出微带线、第一开环滤波器、第二开环滤波器、多个射频开关及与所述多个射频开关一一对应连接的多个馈电支节；所述输入微带线连接所述第一开环滤波器，所述输出微带线连接所述第二开环滤波器，所述第一开环滤波器及第二开环滤波器相互耦合连接；所述射频开关用于连接所述输入微带线及/或所述输出微带线，所述馈电支节通过所述射频开关的闭合或打开实现与所述输入微带线及/或所述输出微带线连通或断开，进而调节所述微带滤波器的传输零点。
6.在一个优选实施方式中，所述输入微带线与所述第一开环滤波器耦合连接，所述输出微带线与所述第二开环滤波器耦合连接；所述射频开关包括第一射频开关及第二射频开关，所述馈电支节包括第一馈电支节及第二馈电支节，所述第一射频开关的一端连接所述输入微带线，所述第一射频开关的另一端连接所述第一馈电支节，所述第二射频开关的一端连接所述输出微带线，所述第二射频开关的另一端连接所述第二馈电支节。
7.在一个优选实施方式中，所述输入微带线与所述第一开环滤波器直接馈电连接，所述射频开关包括第三射频开关及第四射频开关，所述馈电支节包括第三馈电支节及第四馈电支节，所述输出微带线通过所述第三射频开关及第三馈电支节或者第四射频开关及第四馈电支节连接所述第二开环滤波器；所述第三射频开关的一端连接所述输出微带线，所述第三射频开关的另一端连接所述第三馈电支节，所述第三馈电支节与所述第二开环滤波器直接馈电连接；所述第四射频开关的一端连接所述输出微带线，所述第四射频开关的另一端连接所述第四馈电支节，所述第四馈电支节与所述第二开环滤波器直接馈电连接。
8.在一个优选实施方式中，所述第一开环滤波器为具有第一开窗的方形滤波器，所述第二开环滤波器为具有第二开窗的方形滤波器，所述第一开窗与所述第二开窗位置相对。
9.在一个优选实施方式中，所述第一射频开关及所述第一馈电支节位于与所述第一开窗相邻的第一谐振臂的一侧，所述第二射频开关及所述第二馈电支节位于与所述第二开窗相邻的第二谐振臂的一侧。
10.在一个优选实施方式中，所述输入微带线及所述第一馈电支节与所述第一谐振臂平行，所述输出微带线及所述第二馈电支节与所述第二谐振臂平行。
11.在一个优选实施方式中，所述输入微带线连接与所述第一开窗相对的第三谐振臂，所述第三馈电支节及所述第四馈电支节均连接与所述第二开窗相对的第四谐振臂。
12.在一个优选实施方式中，所述输入微带线垂直于所述第三谐振臂，所述第三馈电支节及所述第四馈电支节均垂直于所述第四谐振臂，所述第三馈电支节与所述输入微带线位于同一直线上，所述第四馈电支节与所述输入微带线位于不同直线上。
13.在一个优选实施方式中，所述输出微带线也垂直于所述第四谐振臂，所述输出微带线与所述第三馈电支节及所述第四馈电支节位于不同直线上。
14.第二方面，本实用新型还提供一种射频通信装置，包括上述任意一项所述的微带滤波器。
15.相比于现有技术，本实用新型提供的微带滤波器及射频通信装置，输入微带线连接第一开环滤波器，输出微带线连接第二开环滤波器，第一开环滤波器及第二开环滤波器相互耦合连接，馈电支节通过射频开关连接输入微带线及/或输出微带线，馈电支节在射频开关闭合或打开时，能够实现与输入微带线及/或输出微带线连通或断开，以改变输入微带线与输出微带线的耦合度，进而调节微带滤波器的传输零点，实现了滤波器的频率响应特性可调，提高了滤波器的适用性。
16.为使实用新型的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举本实用新型较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
【附图说明】
17.为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
18.图1为本实用新型提供的微带滤波器的原理框图；
19.图2为本实用新型实施例一提供的微带滤波器的结构示意图；
20.图3为本实用新型实施例二提供的微带滤波器的结构示意图。
【具体实施方式】
21.下面将结合本实用新型实施例中附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都
属于本实用新型保护的范围。
22.请参阅图1，其为本实用新型提供的微带滤波器的原理框图。本实用新型提供的微带滤波器100，包括输入微带线stub_in、输出微带线stub_out、第一开环滤波器10、第二开环滤波器20、多个射频开关spst及与多个射频开关spst一一对应连接的多个馈电支节stub。
23.输入微带线stub_in连接第一开环滤波器10，输出微带线stub_out连接第二开环滤波器20，第一开环滤波器10及第二开环滤波器20相互耦合连接。可以理解地，输入微带线stub_in与第一开环滤波器10可以为直接连接、间接连接或者耦合连接，输出微带线stub_out与第二开环滤波器20可以为直接连接、间接连接或者耦合连接，并且，经输入微带线stub_in输入的射频信号通过第一开环滤波器10、第二开环滤波器20滤波后，能够经输出微带线stub_out输出。
24.进一步地，射频开关spst用于连接输入微带线stub_in及/或输出微带线stub_out，馈电支节stub通过射频开关spst的闭合或打开实现与输入微带线stub_in及/或输出微带线stub_out连通或断开，进而调节微带滤波器100的传输零点。
25.因此，本实用新型提供的微带滤波器100，输入微带线stub_in连接第一开环滤波器10，输出微带线stub_out连接第二开环滤波器20，第一开环滤波器10及第二开环滤波器20相互耦合连接，馈电支节stub通过射频开关spst连接输入微带线stub_in及/或输出微带线stub_out，馈电支节stub在射频开关spst闭合或打开时，能够实现与输入微带线stub_in及/或输出微带线stub_out连通或断开，以改变输入微带线stub_in与输出微带线stub_out的耦合度，进而调节微带滤波器100的传输零点，实现了滤波器的频率响应特性可调，提高了滤波器的适用性。
26.请一并参阅图2及图3，第一开环滤波器10为具有第一开窗11的方形滤波器，即第一开环滤波器10包括四个长度相等且垂直连接的谐振臂，其中一个谐振臂开设有第一开窗11。第二开环滤波器20为具有第二开窗21的方形滤波器，即第二开环滤波器20包括四个长度相等且垂直连接的谐振臂，其中一个谐振臂开设有第二开窗21。具体的，第一开窗11与第二开窗21位置相对，第一开环滤波器10与第二开环滤波器20呈轴对称设置。
27.图2为本实用新型实施例一提供的微带滤波器的结构图。本实施方式中，微带滤波器100为带射频开关的源和负载耦合的滤波器，输入微带线stub_in与第一开环滤波器10耦合连接，输出微带线stub_out与第二开环滤波器20耦合连接。射频开关spst包括第一射频开关spst_1及第二射频开关spst_2，馈电支节stub包括第一馈电支节stub_1及第二馈电支节stub_2，第一射频开关spst_1的一端连接输入微带线stub_in，第一射频开关spst_1的另一端连接第一馈电支节stub_1，第二射频开关spst_2的一端连接输出微带线stub_out，第二射频开关spst_2的另一端连接第二馈电支节stub_2。
28.具体的，第一射频开关spst_1及第一馈电支节stub_1位于与第一开窗11相邻的第一谐振臂101的一侧，第二射频开关spst_2及第二馈电支节stub_2位于与第二开窗21相邻的第二谐振臂202的一侧。并且，输入微带线stub_in及第一馈电支节stub_1与第一谐振臂101平行，输出微带线stub_out及第二馈电支节stub_2与第二谐振臂202平行。在其他实施方式中，第一射频开关spst_1及第一馈电支节stub_1也可以位于与第一谐振臂101相对的谐振臂的一侧，第二射频开关spst_2及第二馈电支节stub_2也可以位于与第二谐振臂202
相对的一侧。
29.图2所示的微带滤波器100，是一种微带源和负载滤波器，包括两个相互之间耦合的开环滤波器，耦合馈电的输入微带线stub_in、第一射频开关spst_1、第一馈电支节stub_1和耦合馈电的输出微带线stub_out、第二射频开关spst_2、第二馈电支节stub_2。
30.当第一射频开关spst_1和第二射频开关spst_2同时打开时，仅仅是通过输入微带线stub_in及输出微带线stub_out之间有源和负载耦合，耦合很弱，因此，滤波器的传输零点会远离滤波器的通带。当第一射频开关spst_1和第二射频开关spst_2同时闭合时，第一馈电支节stub_1连通输入微带线stub_in，第二馈电支节stub_2连通输出微带线stub_out，此时，可以通过第一馈电支节stub_1、第二馈电支节stub_2进行源和负载耦合，耦合变强，滤波器的传输零点会靠近滤波器的通带。
31.如此设计，通过射频开关通断改变滤波器传输零点的方案可以在滤波器的最佳抑制点需要变化的时候可以采用，例如，同样的lte b12频段的射频信号，如果需要对二次谐波进行抑制或者三次谐波进行抑制，那么需要的源和负载耦合的耦合系数就会不一样，而第一射频开关spst_1和第二射频开关spst_2的同时导通和同时关断就可以实现源和负载耦合系数的变化。可以理解地，微带滤波器100的输入微带线stub_in和输出微带线stub_out的位置可以互换，即滤波器的输入端、输出端互换，不影响滤波器的滤波性能。
32.进一步地，图2所示的微带滤波器100，实际应用时，首先要判断需要产生抑制的频点(即传输零点)是在通带的近端还是远端，如果是近端，则让第一射频开关spst_1和第二射频开关spst_2同时导通，使传输零点靠近带通滤波器的中心频点，如果是远端，则让第一射频开关spst_1和第二射频开关spst_2同时断开，使传输零点远离带通滤波器的中心频点。因此，图2所示的微带滤波器100，能够改变滤波器的传输零点的位置，从而可以改变滤波器抑制度最强的频段范围。
33.图3为本实用新型实施例二提供的微带滤波器的结构图。本实施方式中，微带滤波器100为带射频开关的直接馈电的滤波器，输入微带线stub_in与第一开环滤波器10直接馈电连接。射频开关spst包括第三射频开关spst_3及第四射频开关spst_4，馈电支节stub包括第三馈电支节stub_3及第四馈电支节stub_4；输出微带线stub_out通过第三射频开关spst_3及第三馈电支节stub_3或者第四射频开关spst_4及第四馈电支节stub_4连接第二开环滤波器10(即输出微带线stub_out与第二开环滤波器10间接连接)。第三射频开关spst_3的一端连接输出微带线stub_out，第三射频开关spst_3的另一端连接第三馈电支节stub_3，第三馈电支节stub_3与第二开环滤波器20直接馈电连接；第四射频开关spst_4的一端输出微带线stub_out，第四射频开关spst_4的另一端连接第四馈电支节stub_4，第四馈电支节stub_4与第二开环滤波器20直接馈电连接。
34.具体的，输入微带线stub_in连接与第一开窗11相对的第三谐振臂103，第三馈电支节stub_3及第四馈电支节stub_4均连接与第二开窗21相对的第四谐振臂204。输入微带线stub_in垂直于第三谐振臂103，第三馈电支节stub_3及第四馈电支节stub_4均垂直于第四谐振臂204，第三馈电支节stub_3与输入微带线stub_in位于同一直线上，第四馈电支节stub_4与输入微带线stub_in位于不同直线上。输出微带线stub_out也垂直于第四谐振臂204，输出微带线stub_out与第三馈电支节stub_3及第四馈电支节stub_4位于不同直线上。
35.图3所示的微带滤波器100，是一种带射频开关的直接馈电的滤波器，包括两个相
互之间耦合的开环滤波器，馈电枝节输入微带线stub_in，第三馈电支节stub_3通过第三射频开关spst_3连接到输出微带线stub_out上，同样的，第四馈电支节stub_4通过第四射频开关spst_4连接到输出微带线stub_out上。
36.当第三射频开关spst_3导通，第四射频开关spst_4断开时，由于输入微带线stub_in与第三馈电支节stub_3位于同一直线上，输入、输出信号不存在相位差，因此没有传输零点，通带缓慢下降，但是距离通带远的地方，抑制度可以做到很好。当第三射频开关spst_3断开，第四射频开关spst_4导通时，输入微带线stub_in与第四馈电支节stub_3位于不同直线上，输入、输出信号存在相位差，就会出现传输零点，分布在通带的两侧。
37.如此设计，通过射频开关可以实现传输零点的有无，来决定究竟是滤波器的通带的远端的抑制度高一些，还是滤波器通带的近端的抑制度高一些。可以理解地，微带滤波器100的输入微带线stub_in和输出微带线stub_out的位置可以互换，即滤波器的输入端、输出端互换，不影响滤波器的滤波性能。
38.进一步地，图3所示的微带滤波器100，实际应用时，首先要判断需要是否需要产生抑制的频点，如果不需要，使第三射频开关spst_3导通、第四射频开关spst_4关断，则不会产生传输零点，如果需要，使第三射频开关spst_3关断、第四射频开关spst_4导通，则会产生传输零点。因此，图3所示的微带滤波器100，2.可以实现滤波器的传输零点的有无，来选择究竟是滤波器的近端抑制度高还是滤波器的远端的抑制度高。
39.本实用新型还提供一种射频通信装置，包括上述任意一项实施方式所述的微带滤波器100，可以理解，射频通信装置具有2g、3g、4g、5g、fm、gps和wifi等射频通信功能。需要说明的是，本实用新型提供的微带滤波器100的所有实施例均适用于本实用新型提供的射频通信装置，且均能够达到相同或相似的有益效果。
40.综上，本实用新型提供的微带滤波器100及射频通信装置，输入微带线stub_in连接第一开环滤波器10，输出微带线stub_out连接第二开环滤波器20，第一开环滤波器10及第二开环滤波器20相互耦合连接，馈电支节stub通过射频开关spst连接输入微带线stub_in及/或输出微带线stub_out，馈电支节stub在射频开关spst闭合或打开时，能够实现与输入微带线stub_in及/或输出微带线stub_out连通或断开，以改变输入微带线stub_in与输出微带线stub_out的耦合度，进而调节微带滤波器100的传输零点，实现了滤波器的频率响应特性可调，提高了滤波器的适用性。
41.以上所述仅为本实用新型的实施方式，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。