【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專(zhuān)利技術(shù)涉及微波傳輸及集成電路，尤其涉及一種單雙頻可切換及雙頻帶寬可調(diào)帶阻濾波器及應(yīng)用方法。
技術(shù)介紹
1、隨著第五代移動(dòng)通信系統(tǒng)(5g)的爆發(fā)式發(fā)展和第六代移動(dòng)通信系統(tǒng)(6g)的不斷推進(jìn)，通信系統(tǒng)中的射頻前端模塊朝著小型化，高集成化，寬帶化，功能融合化的方向發(fā)展。帶阻濾波器在射頻前端有著重要的應(yīng)用，可以很好的抑制特定頻率的雜散信號(hào)，例如無(wú)線廣播利用帶阻濾波器剔除不希望發(fā)射或接收的頻率范圍，收發(fā)機(jī)中使用帶阻濾波器抑制混頻器產(chǎn)生的鏡像頻率。在傳統(tǒng)的射頻電路，帶阻濾波器的工作頻段是固定不變的，處理多頻段信號(hào)時(shí)通常需要多個(gè)通道，需要多個(gè)濾波器集成的方式，但該方式存在電路尺寸大，集成度低，插入損耗，端口匹配度差和頻率選擇性差等諸多劣勢(shì)。因此，亟需一種新的方案提供具有抑制頻道可切換功能的帶阻濾波器。
2、本專(zhuān)利技術(shù)是采用傳輸線和耦合線設(shè)計(jì)出一種平面緊湊濾波結(jié)構(gòu)，在特定頻點(diǎn)產(chǎn)生傳輸零點(diǎn)，通過(guò)電容電感和二極管電氣特性設(shè)計(jì)射頻切換開(kāi)關(guān)，實(shí)現(xiàn)單雙頻阻帶抑制以及雙頻阻帶帶寬可調(diào)的功能融合帶阻濾波器。該結(jié)構(gòu)在應(yīng)對(duì)多信號(hào)抑制方面，相對(duì)傳統(tǒng)多濾波器串聯(lián)方式，減少了電路尺寸，降低了傳輸過(guò)程中多元器件引入的損耗，同時(shí)開(kāi)關(guān)設(shè)計(jì)的適應(yīng)射頻頻段，適應(yīng)阻抗匹配。因此，該單雙頻及雙頻帶阻濾波器結(jié)構(gòu)具有重要的實(shí)用和科研價(jià)值。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本專(zhuān)利技術(shù)實(shí)施例提供了一種單雙頻可切換及雙頻帶寬可調(diào)帶阻濾波器及應(yīng)用方法，以消除或改善現(xiàn)有技術(shù)中存在的一個(gè)或更多個(gè)缺陷，解決現(xiàn)有技術(shù)帶阻濾波器無(wú)法切換通道的問(wèn)題。>
2、本專(zhuān)利技術(shù)的一個(gè)方面提供了一種應(yīng)用于射頻前端的單雙頻可切換及雙頻帶寬可調(diào)帶阻濾波器，包括：
3、第一微帶傳輸線；
4、第二微帶傳輸線，所述第二微帶傳輸線的第一端連接所述第一微帶傳輸線；
5、第一微帶耦合線，所述第一微帶耦合線中兩條微帶線的第一端共同連接所述第二微帶傳輸線，所述第一微帶耦合線中兩條微帶線的第二端分別連接第一端口和第二端口；
6、第二微帶耦合線，所述第二微帶耦合線中的第一根微帶線與所述第一端口連接；
7、第三微帶耦合線，所述第三微帶耦合線中的第一根微帶線與所述第二端口連接；
8、所述第二微帶耦合線中的第二根微帶線與所述第三微帶耦合線中的第二根微帶線的第一端通過(guò)第一開(kāi)關(guān)連接，第二端通過(guò)第二開(kāi)關(guān)連接至接地電容，所述第二開(kāi)關(guān)串聯(lián)阻帶調(diào)節(jié)電容。
9、在一些實(shí)施例中，所述第一開(kāi)關(guān)由隔直電容和第一開(kāi)關(guān)二極管串聯(lián)構(gòu)成，所述隔直電容一端接大于0.7v的直流電源，所述第一開(kāi)關(guān)二極管一端接地；所述第二開(kāi)關(guān)由隔交電感、第二開(kāi)關(guān)二極管和所述阻帶調(diào)節(jié)電容串聯(lián)構(gòu)成，所述隔交電感一端接大于0.7v的直流電源，所述阻帶調(diào)節(jié)電容一端接地。
10、在一些實(shí)施例中，所述第一端口和所述第二端口處均設(shè)有貼片電容。
11、在一些實(shí)施例中，所述第一微帶傳輸線和所述第二微帶傳輸線采用折疊部署的形式以節(jié)約空間。
12、在一些實(shí)施例中，所述第一微帶傳輸線、所述第二微帶傳輸線、所述第一微帶耦合線、所述第二微帶耦合線、所述第三微帶耦合線以及所述接地電容的電長(zhǎng)度設(shè)置為θ＝90°。
13、在一些實(shí)施例中，所述可切換帶阻濾波器采用填充陶瓷的聚四氟乙烯材料作為介質(zhì)基底，介電常數(shù)為3.66，損耗角正切值為0.0037，所述介質(zhì)基底的厚度至少為0.762mm。
14、在一些實(shí)施例中，所述第一微帶傳輸線、所述第二微帶傳輸線、所述第一微帶耦合線、所述第二微帶耦合線和所述第三微帶耦合線采用金屬銅制成，厚度至少為0.035mm。
15、在一些實(shí)施例中，所述第一開(kāi)關(guān)二極管和所述第二開(kāi)關(guān)二極管采用砷化鎵材料制成，
16、另一方面，本專(zhuān)利技術(shù)還提供一種可切換帶阻濾波器的應(yīng)用方法，所述方法基于上述應(yīng)用于射頻前端的單雙頻可切換及雙頻帶寬可調(diào)帶阻濾波器執(zhí)行，所述方法包括：
17、控制所述第一開(kāi)關(guān)和所述第二開(kāi)關(guān)均斷開(kāi)，所述可切換帶阻濾波器響應(yīng)為窄帶雙頻帶阻濾波器；
18、控制所述第一開(kāi)關(guān)斷開(kāi)，所述第二開(kāi)關(guān)連通，所述可切換帶阻濾波器響應(yīng)為可調(diào)雙頻帶阻濾波器，以及調(diào)節(jié)阻帶調(diào)節(jié)電容的電容值控制雙頻帶寬；
19、控制所述第一開(kāi)關(guān)連通，所述第二開(kāi)關(guān)斷開(kāi)，所述可切換帶阻濾波器響應(yīng)為寬帶帶阻濾波器。
20、在一些實(shí)施例中，所述可切換帶阻濾波器基于第一控制信號(hào)切換至所述窄帶雙頻帶阻濾波器，基于第二控制信號(hào)切換至所述可調(diào)雙頻帶阻濾波器，基于第三控制信號(hào)切換至所述寬帶帶阻濾波器。
21、本專(zhuān)利技術(shù)的有益效果至少是：
22、本專(zhuān)利技術(shù)所述單雙頻可切換及雙頻帶寬可調(diào)帶阻濾波器及應(yīng)用方法，上半部分包括依次連接的第一微帶傳輸線、第二微帶傳輸線和第一微帶耦合線，下半部分包含第二微帶耦合線、第三微帶耦合線、第一開(kāi)關(guān)、第二開(kāi)關(guān)和接地電容，第一微帶耦合線、第二微帶耦合線和第三微帶耦合線連接可切換帶阻濾波器的第一端口和第二端口，第一開(kāi)關(guān)連接第二微帶耦合線和第三微帶耦合線中微帶線的一端，另一端通過(guò)第二開(kāi)關(guān)連接接地電容。通過(guò)變換第一開(kāi)關(guān)和第二開(kāi)關(guān)的連通和斷開(kāi)狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)在窄帶雙頻帶阻濾波器、可調(diào)雙頻帶阻濾波器和寬帶帶阻濾波器之間的切換。
23、進(jìn)一步的，具有高靈活性的阻帶抑制。能夠在單阻帶，雙頻帶阻和雙頻可調(diào)三個(gè)功能之間快速切換，有效抑制多個(gè)不需要的頻段，減少信號(hào)干擾，提高所需信號(hào)的清晰度和質(zhì)量，提高系統(tǒng)的適應(yīng)性。
24、進(jìn)一步的，采用集中式射頻開(kāi)關(guān)設(shè)計(jì)，開(kāi)關(guān)采用了集總式電容電感和開(kāi)關(guān)二極管開(kāi)關(guān)，在阻抗匹配下實(shí)現(xiàn)了不同電路的接通與斷開(kāi)，插入損耗和回波損耗最小。同時(shí)具有尺寸小，易集成在電路系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)。
25、進(jìn)一步的，增強(qiáng)的系統(tǒng)集成節(jié)省空間與成本。該單雙頻可切換濾波器與傳統(tǒng)的多個(gè)濾波器串聯(lián)的方式相比，減少了濾波器數(shù)量，縮小體積，降低系統(tǒng)損耗，集成度更高，適應(yīng)小型化設(shè)備的需求。
26、本專(zhuān)利技術(shù)的附加優(yōu)點(diǎn)、目的，以及特征將在下面的描述中將部分地加以闡述，且將對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在研究下文后部分地變得明顯，或者可以根據(jù)本專(zhuān)利技術(shù)的實(shí)踐而獲知。本專(zhuān)利技術(shù)的目的和其它優(yōu)點(diǎn)可以通過(guò)在說(shuō)明書(shū)以及附圖中具體指出的結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)到并獲得。
27、本領(lǐng)域技術(shù)人員將會(huì)理解的是，能夠用本專(zhuān)利技術(shù)實(shí)現(xiàn)的目的和優(yōu)點(diǎn)不限于以上具體所述，并且根據(jù)以下詳細(xì)說(shuō)明將更清楚地理解本專(zhuān)利技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)的上述和其他目的。
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1.一種應(yīng)用于射頻前端的單雙頻可切換及雙頻帶寬可調(diào)帶阻濾波器，其特征在于，包括：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的應(yīng)用于射頻前端的單雙頻可切換及雙頻帶寬可調(diào)帶阻濾波器，其特征在于，所述第一開(kāi)關(guān)由隔直電容和第一開(kāi)關(guān)二極管串聯(lián)構(gòu)成，所述隔直電容一端接大于0.7V的直流電源，所述第一開(kāi)關(guān)二極管一端接地；所述第二開(kāi)關(guān)由隔交電感、第二開(kāi)關(guān)二極管和所述阻帶調(diào)節(jié)電容串聯(lián)構(gòu)成，所述隔交電感一端接大于0.7V的直流電源，所述阻帶調(diào)節(jié)電容一端接地。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的應(yīng)用于射頻前端的單雙頻可切換及雙頻帶寬可調(diào)帶阻濾波器，其特征在于，所述第一端口和所述第二端口處均設(shè)有貼片電容。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的應(yīng)用于射頻前端的單雙頻可切換及雙頻帶寬可調(diào)帶阻濾波器，其特征在于，所述第一微帶傳輸線和所述第二微帶傳輸線采用折疊部署的形式以節(jié)約空間。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的應(yīng)用于射頻前端的單雙頻可切換及雙頻帶寬可調(diào)帶阻濾波器，其特征在于，所述第一微帶傳輸線、所述第二微帶傳輸線、所述第一微帶耦合線、所述第二微帶耦合線、所述第三微帶耦合線以及所述接地電容的電長(zhǎng)度設(shè)置為θ＝9
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的應(yīng)用于射頻前端的單雙頻可切換及雙頻帶寬可調(diào)帶阻濾波器，其特征在于，所述可切換帶阻濾波器采用填充陶瓷的聚四氟乙烯材料作為介質(zhì)基底，介電常數(shù)為3.66，損耗角正切值為0.0037，所述介質(zhì)基底的厚度至少為0.762mm。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的應(yīng)用于射頻前端的單雙頻可切換及雙頻帶寬可調(diào)帶阻濾波器，其特征在于，所述第一微帶傳輸線、所述第二微帶傳輸線、所述第一微帶耦合線、所述第二微帶耦合線和所述第三微帶耦合線采用金屬銅制成，厚度至少為0.035mm。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的應(yīng)用于射頻前端的單雙頻可切換及雙頻帶寬可調(diào)帶阻濾波器，其特征在于，所述第一開(kāi)關(guān)二極管和所述第二開(kāi)關(guān)二極管采用砷化鎵材料制成。
9.一種可切換帶阻濾波器的應(yīng)用方法，其特征在于，所述方法基于權(quán)利要求1至8任意一項(xiàng)所述應(yīng)用于射頻前端的單雙頻可切換及雙頻帶寬可調(diào)帶阻濾波器執(zhí)行，所述方法包括：
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的可切換帶阻濾波器的應(yīng)用方法，其特征在于，所述可切換帶阻濾波器基于第一控制信號(hào)切換至所述窄帶雙頻帶阻濾波器，基于第二控制信號(hào)切換至所述可調(diào)雙頻帶阻濾波器，基于第三控制信號(hào)切換至所述寬帶帶阻濾波器。
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種應(yīng)用于射頻前端的單雙頻可切換及雙頻帶寬可調(diào)帶阻濾波器，其特征在于，包括：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的應(yīng)用于射頻前端的單雙頻可切換及雙頻帶寬可調(diào)帶阻濾波器，其特征在于，所述第一開(kāi)關(guān)由隔直電容和第一開(kāi)關(guān)二極管串聯(lián)構(gòu)成，所述隔直電容一端接大于0.7v的直流電源，所述第一開(kāi)關(guān)二極管一端接地；所述第二開(kāi)關(guān)由隔交電感、第二開(kāi)關(guān)二極管和所述阻帶調(diào)節(jié)電容串聯(lián)構(gòu)成，所述隔交電感一端接大于0.7v的直流電源，所述阻帶調(diào)節(jié)電容一端接地。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的應(yīng)用于射頻前端的單雙頻可切換及雙頻帶寬可調(diào)帶阻濾波器，其特征在于，所述第一端口和所述第二端口處均設(shè)有貼片電容。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的應(yīng)用于射頻前端的單雙頻可切換及雙頻帶寬可調(diào)帶阻濾波器，其特征在于，所述第一微帶傳輸線和所述第二微帶傳輸線采用折疊部署的形式以節(jié)約空間。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的應(yīng)用于射頻前端的單雙頻可切換及雙頻帶寬可調(diào)帶阻濾波器，其特征在于，所述第一微帶傳輸線、所述第二微帶傳輸線、所述第一微帶耦合線、所述第二微帶耦合線、所述第三微帶耦合線以及所述接地電容的電長(zhǎng)度設(shè)置為θ＝90°。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所...
【專(zhuān)利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：左小英，梅航，何孟欣，李亞建，
申請(qǐng)(專(zhuān)利權(quán))人：北京信息科技大學(xué)，
類(lèi)型：發(fā)明
國(guó)別省市：
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