本发明专利技术公开了一种可调滤波衰减器制备方法及可调滤波衰减器，涉及无线通信技术领域。包括以下步骤：S1、参数确定步骤；S2、基础结构选取步骤；S3、设置可变电阻步骤；S4、带宽增强和端口匹配步骤；S5、模型实现步骤。本发明专利技术四个衰减存根与三先耦合结构相结合，产生一个紧凑的可调滤波衰减器，具有良好的端口匹配和增强的带宽具有更高的选择性，该衰减结构不需要接地，使其适合于大规模生产。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及无线通信，尤其涉及一种可调滤波衰减器制备方法及可调滤波衰减器。
技术介绍
1、用于实现振幅控制的衰减器和滤波器在射频和毫米波(毫米波)无线通信和雷达系统应用中发挥着多种重要作用，它们通常相互级联，以实现滤波衰减器的功能。
2、同时，在现代射频系统中，通过增加动态范围的同时，降低这些系统的成本、尺寸、重量和功率，对系统灵活性的需求不断增加，以实现更小的外形系数和更高的功率效率。可调谐滤波衰减器可以动态调整信号强度，在各种通信系统中具有更潜在的优势。根据工作频率和应用程序的不同，各种技术已经被用来实现可调谐衰减器，如石墨烯、p-i-n二极管、cmos、rf-mems技术等。
3、为了改善阻抗匹配特性，拓宽相对带宽，便于制造，扩大调谐范围，递增顺序，同时减少衰减器的尺寸，提出了一种紧凑的可调谐滤波衰减器。因此，提出一种紧凑的具有增强带宽和高选择性的可调滤波衰减器，来解决现有技术存在的困难，是本领域技术人员亟需解决的问题。
技术实现思路
1、有鉴于此，本专利技术提供了一种可调滤波衰减器制备方法及可调滤波衰减器，可以改善阻抗匹配特性，拓宽相对带宽，便于制造，扩大调谐范围，递增顺序，同时减少衰减器的尺寸。
2、为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
3、一种可调滤波衰减器制备方法及可调滤波衰减器，包括以下步骤：
4、s1、参数确定步骤：根据所需带宽数据，基于理论计算确定预制备可调滤波衰减器的带通部分耦合系数比；</p>5、s2、基础结构选取步骤：基于滤波衰减器的原理分析，采用三线耦合结构做为基础设备模型，并结合s1中带通部分耦合系数比进行设计，得到具有带通滤波特性的设备模型；
6、s3、设置可变电阻步骤：在s2中得到的具有带通滤波特性的设备模型的基础上，通过在三线耦合结构上设置可变电阻，得到具备带通滤波特性的衰减器模型；
7、s4、带宽增强和端口匹配步骤：对s3中得到的具备带通滤波特性的衰减器模型进行改进，将可变电阻与开路传输线串联连接生成衰减存根，通过输入和输出端口加载的两个衰减存根调整端口匹配得到具有增强带宽和高选择性的可调滤波衰减器模型；
8、s5、模型实现步骤：基于s4中得到的具有增强带宽和高选择性的可调滤波衰减器模型，进行仿真计算，确定预制备可调滤波衰减器的实际参数数据，并依据实际参数数据进行加工，得到可调滤波衰减器。
9、上述的方法，可选的，s2中三线耦合结构包括：三条相互平行的耦合线，依次为第一耦合线、第二耦合线和第三耦合线，还包括：第一端口、第二端口以及负载；
10、第一端口和负载串联于第一耦合线的一端，第二端口和负载串联于第三耦合线一端。
11、上述的方法，可选的，s3中可变电阻包括：第一可变电阻、第二可变电阻、第三可变电阻和第四可变电阻；
12、其中，第一可变电阻与第三可变电阻分别设置于第一耦合线两端；第二可变电阻与第四可变电阻分别设置于第三耦合线电性两端。
13、上述的方法，可选的，s4中具体内容包括：
14、对s3中得到的具备带通滤波特性的衰减器模型进行仿真计算，依据仿真计算的结果，设置特征阻抗为za的四分之一波长开路传输线分别与可变电阻串联，得到四个衰减存根，依次为第一衰减存根、第二衰减存根、第三衰减存根和第四衰减存根，通过可变电阻的阻值，控制衰减，其中，通过输入和输出端口加载的两个衰减存根调整端口匹配，得到具有增强带宽和高选择性的可调滤波衰减器模型。
15、上述的方法，可选的，通过调节可变电阻的电阻来控制可调衰减，当衰减增加时，通过设置的衰减存根增强带宽。
16、上述的方法，可选的，s4中调整端口匹配包括：基于块矩阵分析方法，进行端口加载耦合线的编程分析。
17、上述的方法，可选的，块矩阵分析方法包括以下内容：
18、(1)获取阻抗矩阵形式的耦合线端口电压电流原始方程；
19、(2)将耦合线端口分为两部分，输入输出端口和非输入输出端口；
20、(3)根据端口分类，把阻抗矩阵分为四部分，再对输入输出端口方程组、非输入输出端口的方程组进行重塑，利用非输入输出端口的电压和电流约束关系，得到用输入输出端口变量表示非输入输出端口变量，然后代入输入输出端口的方程，若输入输出端口无加载，可直接得出输入输出端口的阻抗矩阵，若输入输出端口有加载，则根据输入输出端口电压电流约束条件，得出输入输出端口的方程。
21、一种可调滤波衰减器，上述任一项所述的制备方法得到的可调滤波衰减器，包括：三线耦合结构和布置于三线耦合结构之上的衰减存根。
22、经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本专利技术一种可调滤波衰减器制备方法及可调滤波衰减器，具有以下有益效果：
23、该衰减器将四个衰减存根与三先耦合结构相结合，产生一个紧凑的可调滤波衰减器，具有良好的端口匹配和增强的带宽具有更高的选择性。此外，该衰减结构不需要接地，使其适合于大规模生产。
24、(1)可以根据设计阶数、带宽等要求先设计带通滤波器部分。本文是利用三线耦合作为带通部分，带宽和阶数可以通过调整耦合系数精确设计。
25、(2)衰减结构可以根据带通部分结构灵活设计。通常可用石墨烯、pin、和可调电阻来实现衰减。本文提出采用可调电阻器与四分之一波长开路传输线串联存根作为衰减结构，此结构具有增加带宽，而且衰减结构无需接地，使得制作更为方便。
26、(3)根据带通部分和衰减结构在输入输出端口的增加配置实现输入输出端口的匹配。这里我们采用在输入输出端口并联跟衰减结构相同的存根实现端口匹配。
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【技术保护点】
1.一种可调滤波衰减器制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种可调滤波衰减器制备方法，其特征在于，
3.根据权利要求2所述的一种可调滤波衰减器制备方法，其特征在于，
4.根据权利要求3所述的一种可调滤波衰减器制备方法，其特征在于，
5.根据权利要求4所述的一种可调滤波衰减器制备方法，其特征在于，
6.根据权利要求5所述的一种可调滤波衰减器制备方法，其特征在于，
7.根据权利要求6所述的一种可调滤波衰减器制备方法，其特征在于，
8.根据权利要求7所述的一种可调滤波衰减器制备方法，其特征在于，
9.一种可调滤波衰减器，其特征在于，采用如权利要求1-8任一项所述的一种可调滤波衰减器制备方法得到的可调滤波衰减器，包括：三线耦合结构和布置于三线耦合结构之上的衰减存根。
【技术特征摘要】
1.一种可调滤波衰减器制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种可调滤波衰减器制备方法，其特征在于，
3.根据权利要求2所述的一种可调滤波衰减器制备方法，其特征在于，
4.根据权利要求3所述的一种可调滤波衰减器制备方法，其特征在于，
5.根据权利要求4所述的一种可调滤波衰减器制备方法，其特征在于，
6.根据权...
【专利技术属性】
技术研发人员：李磊，李清波，吕康飞，魏东旭，孙继文，
申请(专利权)人：淮阴师范学院，
类型：发明
国别省市：
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