專利名稱：一種可自動感知并快速調整頻率和帶寬的射頻濾波器的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種射頻濾波器，尤其是涉及一種可自動感知并快速調整頻率和帶寬的射頻濾波器。
背景技術：
隨著移動通信技術的快速發(fā)展，移動通信的制式也越來越多，如當前已經廣泛應用的無線網絡有 GSM、CDMA1. X、DCS、CDMA2000、WCDMA、TD-SCDMA, WiMax 和后續(xù)的 LTE 網絡等，由于所用頻率和制式不同，每建一個網絡都要重新規(guī)劃建設新的無線接入設備，這樣極大浪費設備的投入，由于干擾等原因，站址的選擇也越來越困難。為了節(jié)約運營商的網絡覆蓋成本和建設時間，軟件無線電技術得以提出并應用到當前的移動通信領域。軟件無線電可以根據(jù)系統(tǒng)需要通過軟件實現(xiàn)不同通信制式在同一設備上的切換，所以叫軟件無線電， 但軟件無線電內部最核心的也就是射頻模塊的軟切換，即可調濾波器、可調功放和可調調制解調器等，作為和天饋系統(tǒng)最接近的濾波器的可調諧特性也是重點研究和設計的方向。無線通信制式的越來越多，對無線系統(tǒng)也提出了新的挑戰(zhàn)，就是頻譜資源的緊缺。 作為不可再生的頻譜資源已經成為各類通信標準爭奪的重點，為了能夠更有效的利用閑置頻譜，無線通信領域適時發(fā)展了認知無線電技術。認知無線電技術的工作模式為，通過頻譜偵測找尋閑置的頻譜資源，并用于通信，當這部分頻譜其它標準系統(tǒng)需要應用時則適時切換到其它閑置頻譜資源繼續(xù)工作。所以說認知無線電更需要頻率和帶寬等可調諧的射頻濾波器，實現(xiàn)自我配置響應和動態(tài)自適應環(huán)境變化，以充分利用頻譜資源。當前所提出的可調濾波器多是梳狀和交趾等結構，并在其開路端加變容二極管， 可調諧特性一般，且屬于單模式工作。另外，可調諧速度也難以達到認知無線電等快速調諧的要求。

發(fā)明內容
本發(fā)明所要解決的技術問題是提供一種可自動感知并快速調整頻率和帶寬的射頻濾波器?？梢钥焖僬{諧頻率，工作于雙模，在諧振單元更少的情況下實現(xiàn)更好的帶外抑制，也就是更好的濾波特性，且結合控制網絡能夠實現(xiàn)快速調諧。本發(fā)明解決上述技術問題所采用的技術方案為一種可自動感知并快速調整頻率和帶寬的射頻濾波器，包括金屬腔體、第一連接器和第二連接器，所述的第一連接器設置在金屬腔體的一側，所述的第二連接器設置在金屬腔體的另一側，所述的金屬腔體內設置介質基片，所述的介質基片的底面覆銅并接地，所述的介質基片的正面設置有第一饋電單元和第二饋電單元，所述的第一饋電單元與第一連接器連接，所述的第二饋電單元與第二連接器連接，其特征在于所述的第一饋電單元與第二饋電單元之間設置有諧振單元組合，所述的諧振單元組合與第一饋電單元間通過耦合方式饋電，所述的諧振單元組合與第二饋電單元間通過耦合方式饋電，所述的諧振單元組合上設置有變容二極管組合，所述的變容二極管組合與控制單元連接。
諧振單元組合包括第一諧振單元集合和第二諧振單元集合，所述的第一諧振單元集合包括多個結構相同的第一諧振單元，所述的第二諧振單元集合包括多個結構相同的第二諧振單元，第一諧振單元和第二諧振單元的結構相同，所述的第一諧振單元和第二諧振單元呈等腰三角形環(huán)狀結構，所述的第一饋電單元與第一諧振單元集合中的第一個第一諧振單元耦合，所述的第二饋電單元與第一諧振單元集合中的最后一個第一諧振單元耦合， 第二諧振單元設置在兩個第一諧振單元之間，第一諧振單元與第二諧振單元耦合。所述的第一諧振單元的底邊位于頂角的上方，第二諧振單元的頂角位于底邊的上方，所述的變容二極管組合包括多個變容二極管，變容二極管設置在第一諧振單元和第二諧振單元的底邊上。所述的第一諧振單元的側邊與第二諧振單元的側邊平行，第一諧振單元的底邊與第二諧振單元的頂角處于同一直線上，第一諧振單元的頂角與第二諧振單元的底邊處于同
一直線上。所述的第一饋電單元與第二饋電單元的結構相同，所述的第一饋電單元包括連接段與饋電段，所述的連接段與饋電段連接，連接段與第一連接器連接，饋電段與第一諧振單元的側邊平行。所述的第一諧振單元和第二諧振單元呈等腰三角形環(huán)狀結構?？刂茊卧ㄐ吞枮镃8051F的單片機。與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的優(yōu)點是不僅可以實現(xiàn)濾波器的快速調諧，諧振單元的雙模特性，也可以應用較少的諧振單元實現(xiàn)更好的濾波特性。當頻譜檢測網絡感知到當前頻譜有其它網絡應用請求，馬上搜尋閑置頻譜，檢測到以后確定系統(tǒng)的工作頻率和帶寬，由單片機內的程序根據(jù)廣義切比雪夫耦合矩陣計算出第一諧振單元集合和第二諧振單元集合中各分立單元的中心頻率，并進一步確定變容二極管的電容值，由單片機中的控制模塊改變變容二極管的偏置電壓，進而改變把變容二極管的電容值設定到前述計算出來的電容值。由于濾波器參數(shù)調節(jié)的不完全確定性，所以為了達到要求的工作頻率和帶寬，僅僅按理論計算出來的電容值去修改二極管的參數(shù)還不能完全達到要求，所以還需要通過遺傳算法進一步優(yōu)化變容二極管的電容值，也就是由單片機內的優(yōu)化程序和控制單元共同來完成， 以達到系統(tǒng)工作的要求。另外，雙模微帶濾波器具有小型化、優(yōu)良頻響特性和易于設置傳輸零點等優(yōu)點，所以本發(fā)明所述諧振單元用的就是雙模諧振單元，如圖2。與其它雙模諧振單元不同，所述諧振單元為三角形環(huán)狀結構，底部中間開槽，利于焊接可變電容二極管，以進行濾波器參數(shù)的自動調整。如果用三角形、矩形等諧振結構則沒辦法加載變容二極管，進行濾波器的自動調難
iF. O


圖I為本發(fā)明的結構圖2為諧振單元的電場圖。
具體實施例方式以下結合附圖實施例對本發(fā)明作進一步詳細描述。
一種可自動感知并快速調整頻率和帶寬的射頻濾波器，包括金屬腔體I、第一連接器2和第二連接器3，第一連接器2設置在金屬腔體I的一側，第二連接器3設置在金屬腔體I的另一側，金屬腔體I內設置介質基片，介質基片的底面覆銅并接地，介質基片的正面設置有第一饋電單元4和第二饋電單元5，第一饋電單元4與第一連接器2連接，第二饋電單元5與第二連接器3連接，第一饋電單元4與第二饋電單元5之間設置有諧振單元組合， 諧振單元組合與第一饋電單元4耦合，諧振單元組合與第二饋電單元5耦合，諧振單元組合上設置有變容二極管組合，變容二極管組合與控制單元6連接。諧振單元組合包括第一諧振單元集合7和第二諧振單元集合8，第一諧振單元集合7包括多個結構相同的第一諧振單元71，第二諧振單元集合8包括多個結構相同的第二諧振單元81，第一諧振單元71和第二諧振單元81的結構相同，第一諧振單元71和第二諧振單元81呈等腰三角形環(huán)狀結構，第一饋電單元4與第一諧振單元集合中的第一個第一諧振單元71耦合，第二饋電單元5與第一諧振單元集合7中的最后一個第一諧振單元71耦合，第二諧振單元81設置在兩個第一諧振單元71之間，第一諧振單元71與第二諧振單元 81耦合。第一諧振單元71的底邊位于頂角的上方，第二諧振單元81的頂角位于底邊的上方，變容二極管組合包括多個變容二極管9，變容二極管9設置在第一諧振單元71和第二諧振單元81的底邊上。第一諧振單元71的側邊與第二諧振單元81的側邊平行，第一諧振單元71的底邊與第二諧振單元81的頂角處于同一直線上，第一諧振單元71的頂角與第二諧振單元81的底邊處于同一直線上。第一饋電單元4與第二饋電單元5的結構相同，第一饋電單元4包括連接段41與饋電段42，連接段41與饋電段42連接，連接段41與第一連接器2連接，饋電段42與第一諧振單元71的側邊平行。第一諧振單元71和第二諧振單元81呈等邊三角形環(huán)狀結構?？刂茊卧?包括型號為C8051F的單片機。
權利要求
1.一種可自動感知并快速調整頻率和帶寬的射頻濾波器，包括金屬腔體、第一連接器和第二連接器，所述的第一連接器設置在金屬腔體的一側，所述的第二連接器設置在金屬腔體的另一側，所述的金屬腔體內設置介質基片，所述的介質基片的底面覆銅并接地，所述的介質基片的正面設置有第一饋電單元和第二饋電單元，所述的第一饋電單元與第一連接器連接，所述的第二饋電單元與第二連接器連接，其特征在于所述的第一饋電單元與第二饋電單元之間設置有諧振單元組合，所述的諧振單元組合與第一饋電單元耦合，所述的諧振單元組合與第二饋電單元耦合，所述的諧振單元組合上設置有變容二極管組合，所述的變容二極管組合與控制單元連接。
2.根據(jù)權利要求I所述的一種可自動感知并快速調整頻率和帶寬的射頻濾波器，其特征在于諧振單元組合包括第一諧振單元集合和第二諧振單元集合，所述的第一諧振單元集合包括多個結構相同的第一諧振單元，所述的第二諧振單元集合包括多個結構相同的第二諧振單元，第一諧振單元和第二諧振單元的結構相同，所述的第一諧振單元和第二諧振單元呈等腰三角形環(huán)狀結構，所述的第一饋電單元與第一諧振單元集合中的第一個第一諧振單元耦合，所述的第二饋電單元與第一諧振單元集合中的最后一個第一諧振單元耦合，第二諧振單元設置在兩個第一諧振單元之間，第一諧振單元與第二諧振單元耦合。
3.根據(jù)權利要求2所述的一種可自動感知并快速調整頻率和帶寬的射頻濾波器，其特征在于所述的第一諧振單元的底邊位于頂角的上方，第二諧振單元的頂角位于底邊的上方，所述的變容二極管組合包括多個變容二極管，變容二極管設置在第一諧振單元和第二諧振單元的底邊上。
4.根據(jù)權利要求3所述的一種可自動感知并快速調整頻率和帶寬的射頻濾波器,其特征在于所述的第一諧振單元的側邊與第二諧振單元的側邊平行，第一諧振單元的底邊與第二諧振單元的頂角處于同一直線上，第一諧振單元的頂角與第二諧振單元的底邊處于同一直線上。
5.根據(jù)權利要求4所述的一種可自動感知并快速調整頻率和帶寬的射頻濾波器，其特征在于所述的第一饋電單元與第二饋電單元的結構相同，所述的第一饋電單元包括連接段與饋電段，所述的連接段與饋電段連接，連接段與第一連接器連接，饋電段與第一諧振單元的側邊平行。
6.根據(jù)權利要求5所述的一種可自動感知并快速調整頻率和帶寬的射頻濾波器,其特征在于所述的第一諧振單元和第二諧振單元呈等邊三角形環(huán)狀結構。
7.根據(jù)權利要求6所述的一種可自動感知并快速調整頻率和帶寬的射頻濾波器,其特征在于控制單元包括型號為C8051F的單片機。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種可自動感知并快速調整頻率和帶寬的射頻濾波器，包括金屬腔體，第一連接器設置在金屬腔體的一側，第二連接器設置在金屬腔體的另一側，金屬腔體內設置介質基片，介質基片的底面覆銅并接地，介質基片的正面設置有第一饋電單元和第二饋電單元，第一饋電單元與第一連接器連接，第二饋電單元與第二連接器連接，第一饋電單元與第二饋電單元之間設置有諧振單元組合，諧振單元組合與第一饋電單元耦合，諧振單元組合與第二饋電單元耦合，諧振單元組合上設置有變容二極管組合，變容二極管組合與控制單元連接，其優(yōu)點是不僅可以實現(xiàn)濾波器的快速調諧，諧振單元的雙模特性，也可以應用較少的諧振單元實現(xiàn)更好的濾波特性。
文檔編號H01P1/208GK102610888SQ20121004517
公開日2012年7月25日 申請日期2012年2月27日 優(yōu)先權日2012年2月27日
發(fā)明者張海力, 楊偉超, 沈博侃, 陳罡 申請人:浙江紡織服裝職業(yè)技術學院