一種頻率和帶寬可調(diào)的射頻濾波器的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種頻率和帶寬可調(diào)的射頻濾波器，諧振單元由諧振傳輸線構(gòu)成，饋電傳輸線的結(jié)構(gòu)與諧振傳輸線的結(jié)構(gòu)相同，諧振傳輸線包括由上往下依次分布的金屬柵層、二氧化硅層和原始高摻雜層；在金屬柵層上加偏置電壓后，原始高摻雜層內(nèi)形成由上往下分布的溝道反型層、PN結(jié)層和后高摻雜層，二氧化硅層和PN結(jié)層作為絕緣層，金屬柵層和后高摻雜層作為地，中間的溝道反型層作為傳輸導(dǎo)線，其通過改變溝道的尺寸，也就是改變傳輸線的特征阻抗用于實(shí)現(xiàn)濾波器的調(diào)諧，因?yàn)槭欠植紖?shù)，所以中心頻率和帶寬都能夠連續(xù)可調(diào)。
【專利說明】一種頻率和帶寬可調(diào)的射頻濾波器【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種應(yīng)用于軟件無線電和認(rèn)知無線電的可調(diào)射頻濾波器，尤其涉及一種可快速調(diào)諧中心頻率和帶寬的射頻濾波器。
【背景技術(shù)】
[0002]軟件無線電和認(rèn)知無線電技術(shù)是當(dāng)前和以后無線通信技術(shù)的發(fā)展方向。軟件無線電可以根據(jù)系統(tǒng)需要，通過軟件設(shè)置實(shí)現(xiàn)不同通信制式在同一硬件平臺(tái)上的切換，其優(yōu)點(diǎn)是節(jié)約運(yùn)營(yíng)商的網(wǎng)絡(luò)建設(shè)成本和新網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)時(shí)間，節(jié)約硬件設(shè)備的投入。認(rèn)知無線電是為了應(yīng)對(duì)日益嚴(yán)重的頻譜資源短缺，并充分利用閑置頻譜提出來的通信技術(shù)，其工作模式為，通過頻譜偵測(cè)找尋閑置的頻譜資源，并用于通信。當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)劃定的系統(tǒng)需要應(yīng)用這部分頻譜時(shí)，系統(tǒng)釋放出當(dāng)前頻率，并自動(dòng)并快速的切換到其它閑置頻率繼續(xù)工作。兩種通信技術(shù)的核心都是快速調(diào)諧，具體到系統(tǒng)設(shè)備就是要求射頻部分的濾波器、放大器、混頻器等能夠快速?gòu)囊粋€(gè)頻段調(diào)諧到另一個(gè)頻段，這也就成為了當(dāng)前無線通信研究的一個(gè)重點(diǎn)和難點(diǎn)，也是影響認(rèn)知無線電系統(tǒng)商用的主要技術(shù)障礙。
[0003]當(dāng)前所提出的可調(diào)濾波器多是梳狀和交趾等結(jié)構(gòu)，并在其開路端加變?nèi)荻O管或MEMS等器件，可調(diào)諧特性較差。影響濾波器特性的主要是兩個(gè)參量，諧振單元的諧振頻率和單元間的耦合系數(shù)。諧振頻率決定著濾波器的中心頻率，而耦合系數(shù)決定著濾波器的帶寬和電壓駐波比等參數(shù)。當(dāng)前加載變?nèi)荻O管和(微機(jī)械)MEMS等器件的濾波器只能改變中心諧振頻率，沒辦法改變耦合系數(shù)，因此濾波器的帶寬無法調(diào)諧，并且濾波器的輸入電壓駐波比會(huì)惡化，所以難以實(shí)現(xiàn)濾波器的中心頻率和帶寬的連續(xù)調(diào)諧。本實(shí)用新型應(yīng)用分布參數(shù)的可調(diào)諧傳輸線作為諧振單元，通過改變偏置電壓實(shí)現(xiàn)線寬等的調(diào)諧，不僅僅能夠改變中心諧振頻率，還可以調(diào)諧耦合系數(shù)，所以具有更好的可調(diào)諧特。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種可快速調(diào)諧中心頻率和帶寬的射頻濾波器，通過改變帶狀傳輸線上面的金屬柵偏置電壓，進(jìn)而改變帶狀傳輸線的特征阻抗，那么兩個(gè)相鄰諧振單元之間的耦合量就會(huì)發(fā)生改變，進(jìn)而改變兩諧振單元之間的耦合系數(shù)，從而實(shí)現(xiàn)濾波器帶寬和中心頻率的調(diào)諧。
[0005]本實(shí)用新型解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案為:一種頻率和帶寬可調(diào)的射頻濾波器，包括金屬腔 體、連接器組件和濾波器件，所述的連接器組件設(shè)置在金屬腔體的外偵牝所述的濾波器件包括饋電端組件和多個(gè)相互平行的諧振單元，所述的饋電端組件與連接器組件連接，所述的饋電端組件由饋電傳輸線構(gòu)成，所述的諧振單元由諧振傳輸線構(gòu)成，其特征在于所述的饋電傳輸線的結(jié)構(gòu)與諧振傳輸線的結(jié)構(gòu)相同，所述的諧振傳輸線包括由上往下依次分布的金屬柵層、二氧化硅層和原始高摻雜層；在金屬柵層上加偏置電壓后，所述的原始高摻雜層內(nèi)形成由上往下分布的溝道反型層、PN結(jié)層和后高摻雜層，所述的二氧化硅層和PN結(jié)層作為絕緣層，金屬柵層和后高摻雜層作為地，中間的溝道反型層作為傳輸導(dǎo)線。
[0006]所述的連接器組件包括第一連接器和第二連接器，所述的第一連接器設(shè)置在金屬腔體的一側(cè)，所述的第二連接器設(shè)置在金屬腔體的另一側(cè)，所述的饋電端組件包括輸入饋電端和輸出饋電端，輸入饋電端的溝道反型層與第一連接器連接，所述的輸出饋電端的溝道反型層與第二連接器連接。
[0007]所述的金屬腔體內(nèi)填充有介質(zhì)板。
[0008]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是射頻濾波器工作時(shí)，在金屬柵上加偏置電壓，通過改變柵壓，進(jìn)而改變溝道的傳輸特性，實(shí)現(xiàn)諧振單元頻率的改變，同時(shí)改變單元間的耦合量，實(shí)現(xiàn)濾波器的調(diào)諧。當(dāng)前研究最多的用變?nèi)荻O管和MEMS加載在諧振單元的終端，用于調(diào)諧。變?nèi)荻O管和MEMS的調(diào)諧原理是一樣的，都是改變終端的容抗，用以改變中心頻率。但濾波器受諧振單元的中心頻率和諧振單元間的耦合量雙重影響影響，僅僅改變中心頻率難以較好的改變帶寬，而且中心頻率改變過大，VSffR (電壓駐波比)等參數(shù)也會(huì)惡化，所以集總參數(shù)改變中心諧振頻率的方法很難實(shí)用化。本實(shí)用新型通過改變溝道的尺寸，也就是改變傳輸線的特征阻抗用于實(shí)現(xiàn)濾波器的調(diào)諧，因?yàn)槭欠植紖?shù)，所以中心頻率和帶寬都能夠連續(xù)可調(diào)。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0009]圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)圖；
[0010]圖2為本實(shí)用新型的諧振傳輸線的金屬柵加偏置電壓前的結(jié)構(gòu)圖；
[0011]圖3為本實(shí)用新型的諧振傳輸線的金屬柵加偏置電壓后的結(jié)構(gòu)圖。
【具體實(shí)施方式】
[0012]以下結(jié)合附圖實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)描述。
[0013]一種頻率和帶寬可調(diào)的射頻濾波器，包括金屬腔體1、連接器組件和濾波器件，連接器組件設(shè)置在金屬腔體的外側(cè)，用于實(shí)現(xiàn)信號(hào)的輸入和輸出，濾波器件包括饋電端組件和多個(gè)相互平行的諧振單元2，饋電端組件與連接器組件連接，饋電端組件由饋電傳輸線構(gòu)成，諧振單元2由諧振傳輸線構(gòu)成，饋電傳輸線的結(jié)構(gòu)與諧振傳輸線的結(jié)構(gòu)相同，諧振傳輸線包括由上往下依次分布的金屬柵層7、二氧化硅層8和原始高摻雜層9 ;在金屬柵層7上加偏置電壓后，原始高摻雜層9內(nèi)形成由上往下分布的溝道反型層10、PN結(jié)層11和成型后的高摻雜層12，二氧化硅層8和PN結(jié)層11作為絕緣層，金屬柵層7和后高摻雜層12作為地，中間的溝道反型層10作為傳輸導(dǎo)線。濾波器件由兩部分組成，中間是平行放置的諧振單元2，由可調(diào)諧傳輸線組成，左右兩端有兩個(gè)饋電傳輸線分別和連接器的內(nèi)導(dǎo)體相連接，作為饋電端，通過耦合把信號(hào)從左邊傳輸進(jìn)濾波器，然后從右邊耦合輸出。
[0014]連接器組件包括第一連接器3和第二連接器4，第一連接器3設(shè)置在金屬腔體I的一側(cè)，第二連接器4設(shè)置在金屬腔體I的另一側(cè)，饋電端組件包括輸入饋電端5和輸出饋電端6，輸入饋電端5的溝道反型層與第一連接器3連接，輸出饋電端5的溝道反型層與第二連接器4連接。金屬腔體I的非傳輸區(qū)域內(nèi)填充有介質(zhì)板。
【權(quán)利要求】
1.一種頻率和帶寬可調(diào)的射頻濾波器，包括金屬腔體、連接器組件和濾波器件，所述的連接器組件設(shè)置在金屬腔體的外側(cè)，所述的濾波器件包括饋電端組件和多個(gè)相互平行的諧振單元，所述的饋電端組件與連接器組件連接，所述的饋電端組件由饋電傳輸線構(gòu)成，所述的諧振單元由諧振傳輸線構(gòu)成，其特征在于所述的饋電傳輸線的結(jié)構(gòu)與諧振傳輸線的結(jié)構(gòu)相同，所述的諧振傳輸線包括由上往下依次分布的金屬柵層、二氧化硅層和原始高摻雜層；在金屬柵層上加偏置電壓后，所述的原始高摻雜層內(nèi)形成由上往下分布的溝道反型層、PN結(jié)層和后高摻雜層，所述的二氧化硅層和PN結(jié)層作為絕緣層，金屬柵層和后高摻雜層作為地，中間的溝道反型層作為傳輸導(dǎo)線。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種頻率和帶寬可調(diào)的射頻濾波器，其特征在于所述的連接器組件包括第一連接器和第二連接器，所述的第一連接器設(shè)置在金屬腔體的一側(cè)，所述的第二連接器設(shè)置在金屬腔體的另一側(cè)，所述的饋電端組件包括輸入饋電端和輸出饋電端，輸入饋電端的溝道反型層與第一連接器連接，所述的輸出饋電端的溝道反型層與第二連接器連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種頻率和帶寬可調(diào)的射頻濾波器，其特征在于所述的金屬腔體內(nèi)填充有介質(zhì)板。
【文檔編號(hào)】H01P1/207GK203774425SQ201420048308
【公開日】2014年8月13日 申請(qǐng)日期:2014年1月24日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月24日
【發(fā)明者】張海力 申請(qǐng)人:浙江紡織服裝職業(yè)技術(shù)學(xué)院