本发明专利技术公开了一种2‑18GHz超宽带三陷波可调微带滤波器，主要解决超宽带滤波器难以覆盖2‑18GHz的超宽频带、多陷波连续可调的问题。其包括微带介质基板(1)、高通滤波单元(3)和低通滤波单元(4)；高通滤波单元(3)的上、下方分别耦合有可调双陷波谐振器(5)和可调单陷波谐振器(6)；高通滤波单元(3)与低通滤波单元(4)通过级联传输线(9)匹配连接，并通过输入输出馈线(2)馈电，通过调节可调双陷波谐振器(5)和可调单陷波谐振器(6)中的变容二极管实现对第一陷波和第三陷波的连续可调。本发明专利技术能覆盖2‑18GHz超宽频带，并保持第二陷波不变，第一陷波和第三陷波连续可调，可用于无线通信系统。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于微波器件
，特别涉及陷波可调微带滤波器，可用于无线通信 系统射频前端。
技术介绍
随着通信技术的快速发展，信息系统需要更多的频谱资源来提高数据传输速率、 系统安全性等。在此背景下，超宽带UWB技术兼有功耗小、隐蔽性好、多径分辨能力强、数据 传输速率快、成本低、安全性高等优点，成为无线通信领域的一个研究热点。超宽带通信系 统由于其频带较宽，即3. 1~10. 6GHz，其它窄带系统容易对超宽带系统产生干扰，如WiMX 的频率为3. 5GHz、WLAN的频段为5. 2~5. 8GHz、卫星通信系统的频率为8. 0GHz，因此，一 些学者提出了具有陷波特性的超宽带滤波器来有效的滤除窄带系统的干扰，同时由于干扰 信号频段的不确定性需要陷波连续可调。随着多功能一体化集成通信系统的发展，需要对 2-18GHZ微波通道进行超宽带集成和杂波抑制，因此有必要开发2-18GHZ超宽带多陷波可 调滤波器。 2008 年 3 月 H. R. Arachchige 等人在 Asia-Pacific Microwave Conference 会 议（Dec. 16-20, ρρ· 1-4, 2008)上发表了 "UWB Bandpass Filter with Tunable Notch on Liquid Crystal Polymer Substrate"，提出了一种陷波可调超宽带滤波器，该滤波器 能实现一个陷波的连续可调，超宽带工作带宽仅覆盖3. 1-10. 6GHz，陷波带宽较窄；2011 年 1 月 Wei Feng 等人在 IEEE Transactions on Microwave Theory and Techniques 期 刊（vol. 21，no. 1，ρρ· 28-30, 2011)上发表了 "Compact UWB Bandpass Filter With Dual Notched Bands Based on SCRLH Resonator"，提出一种新型双陷波超宽带滤波器，该滤波 器虽具有两个陷波频带，但这两个频带的带隙均不可调，不易滤除窄带系统的那些有不确 定性的干扰信号频段。
技术实现思路
本专利技术目的在于针对上述已有技术的不足，提出一种2-18GHZ超宽带三陷波可调 微带滤波器，以在通带带宽高达16GHz范围内实现第一陷波和第三陷波连续可调、第二陷 波保持不变的多陷波独立可调特性，滤除不确定性的干扰信号频段。 为实现上述目的，本专利技术包括： 微带介质基板，输入输出馈线，高通滤波单元，低通滤波单元，第一直流偏置电路， 第二直流偏置电路和金属接地板，该高通滤波单元与低通滤波单元通过级联传输线匹配连 接，构成2-18GHz超宽带滤波器；高通滤波单元与低通滤波单元级联并通过输入输出馈线 馈电；高通滤波单元的上方耦合有一个可调双陷波谐振器，下方耦合有一个可调单陷波谐 振器，实现三个独立可调的陷波响应，其特征在于： 高通滤波单元由主传输线和一对并联短路枝节组成，实现2GHz高通滤波响应； 可调双陷波谐振器由阶梯阻抗线和一对并联开路枝节构成的" Π "字形结构及中 心加载的第一变容二极管Cl组成，通过调节Cl的电容大小，实现第二陷波不变和第一陷波 的连续可调； 可调单陷波谐振器由一个开口谐振环及在其中间断开处加载的第二变容二极管 C2组成，通过调节C2的电容大小，实现对第三陷波的连续可调 第一直流偏置电路由第一扼流电感EL1、第一直流偏置电压DCl组成，第一扼流电 感ELl的一端与可调双陷波谐振器的并联开路枝节相接，另一端与第一直流偏置电压DCl 的正极相接，第一直流偏置电压DCl的负极接地，为第一变容二极管Cl提供可变电压； 第二直流偏置电路由第二扼流电感EL2、第二直流偏置电压DC2组成，第二扼流电 感EL2的一端与可调单陷波谐振器相接，另一端与第二直流偏置电压DC2相接，为第二变容 二极管C2提供可变电压。 本专利技术具有以下优点： 1.本专利技术通过级联2GHz高通滤波单元和18GHz低通滤波单元，实现了 2-18GHz的 超宽带滤波响应，通带带宽高达16GHz，相对带宽达到160%。 2.本专利技术通过在高通滤波单元的上、下方分别耦合可调双陷波谐振器和可调单陷 波谐振器，实现了三个独立可调的陷波响应，能有效地抑制带内干扰信号。 3.本专利技术通过在可调双陷波谐振器和可调单陷波谐振器中加载有与直流偏置电 路连接的变容二极管，可以实现两个陷波频率的快速连续可调。【附图说明】 图1为本专利技术的三维结构图； 图2为图1的俯视图； 图3 (a)为本专利技术实施例的传输特性曲线图； 图3(b)为本专利技术实施例的反射特性曲线图。【具体实施方式】 下面结合附图对本专利技术的实施例作详细说明： 参照图1和2,本专利技术包括微带介质基板1、第一直流偏置电路7、第二直流偏置电 路8和金属接地板10。该微带介质基板1采用介电常数为2. 2,板厚为0. 78mm的双面覆铜 介质基板，其上表面刻印有输入输出馈线2,高通滤波单元3,低通滤波单元4,下表面为金 属接地板10。高通滤波单元3的上方耦合有一个可调双陷波谐振器5,形成第一陷波和第 二陷波，下方耦合有一个可调单陷波谐振器6,形成第三陷波。为了增强耦合程度，高通滤波 单元3与可调双陷波谐振器5两者之间的距离为 gl= 0. 1_，高通滤波单元3与可调单陷 波谐振器6两者之间的距离为g2= 0. 1mm。 所述高通滤波单元3,由主传输线31和一对并联短路枝节32组成，该对并联短路 枝节32的长度L4决定高通滤波单元3的中心频率f,即.A],，=t丨^宽度W4决定高 通滤波单元3的截止频率f；H，本实例取fQH= 15GHz，f 2GHz，主传输线的长度为L 1 = 20mm，宽度为W1= 4mm，特征阻抗小于50欧姆，并联短路枝节32的长度为L 4= λ gH/4 = 3.7臟，宽度为￥4=0.15臟，1^13=入（?()=13.69臟，^ ;"=<^(./:1"\1^)'是高通滤波单元（3) 中心频率对应的工作波长，C为真空中的光速，％为微带介质基板1的有效介电常数。 所述低通滤波单元4,选用串萌芦型高低阻抗谐振器结构，由三段低阻抗线41和 四段高阻抗线42交替级联而成；该三段低阻抗线41的宽度W 12决定低通滤波单元4的截 止频率，即。本实例取4= 18GHz，三段低阻抗线41的长度均为L 12 = 0. 2mm，宽度分别为W12= λ gl/2 = 5. 8mm，W13= 5. 036mm，特征阻抗小于50欧姆，四段高阻 抗线42的长度均为L11= 0. 4mm，宽度均为w η= 0. 68mm，人、,.,=X么,)是低通滤波单 元（4)截止频率对应的工作波长。 所述可调双陷波谐振器5,由阶梯阻抗线51和一对并联开路枝节52组成，一对并 联开路枝节52对称位于阶梯阻抗线51的同侧，形成" Π "字形结构，该" Π "字形结构中心 加载有第一变容二极管C1，且一对并联开路枝节52之间设有接地孔53,该阶梯阻抗线51 由两段相同的低阻抗线511和一段高阻抗线512交替级联而成；该并联开路枝节52的长度 L6和第一变容二极管Cl的电容大小决定第一陷波频率fz本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种2‑18GHz超宽带三陷波可调微带滤波器，包括微带介质基板(1)，输入输出馈线(2)，高通滤波单元(3)，低通滤波单元(4)，第一直流偏置电路(7)，第二直流偏置电路(8)和金属接地板(10)，该高通滤波单元(3)与低通滤波单元(4)通过级联传输线(9)匹配连接，构成2‑18GHz超宽带滤波器；高通滤波单元(3)与低通滤波单元(4)级联并通过输入输出馈线(2)馈电；高通滤波单元(3)的上方耦合有一个可调双陷波谐振器(5)，下方耦合有一个可调单陷波谐振器(6)，实现三个独立可调的陷波响应，其特征在于：高通滤波单元(3)由主传输线(31)和一对并联短路枝节(32)组成，实现2GHz高通滤波响应；可调双陷波谐振器(5)由阶梯阻抗线(51)和一对并联开路枝节(52)构成的“Π”字形结构及中心加载的第一变容二极管C1组成，通过调节C1的电容大小，实现第二陷波不变和第一陷波的连续可调；可调单陷波谐振器(6)由一个开口谐振环(61)及在其中间断开处加载的第二变容二极管C2组成，通过调节C2的电容大小，实现对第三陷波的连续可调；第一直流偏置电路(7)由第一扼流电感EL1、第一直流偏置电压DC1组成，第一扼流电感EL1的一端与可调双陷波谐振器的并联开路枝节(52)相接，另一端与第一直流偏置电压DC1的正极相接，第一直流偏置电压DC1的负极接地，为第一变容二极管C1提供可变电压；第二直流偏置电路(8)由第二扼流电感EL2、第二直流偏置电压DC2组成，第二扼流电感EL2的一端与可调单陷波谐振器(6)相接，另一端与第二直流偏置电压DC2相接，为第二变容二极管C2提供可变电压。...
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：吴边，徐盼盼，苏涛，赵勋旺，李龙，
申请(专利权)人：西安电子科技大学，
类型：发明
国别省市：陕西;61
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