文献综述
引言
随着多频段、宽带无线通信时代的到来,接收机射频前端电路将面临如何从多频段信号中分离出所需频段信号的问题。为了选择出所需频段的信号,抑制其它频段信号的干扰,射频前端电路中往往需要采用由多个不同中心频率的滤波器组合而成的滤波器组。滤波器组通过滤波器选择开关来选择不同中心频率的滤波器,以达到选择不同频段信号的目的。但是滤波器组一般体积较大,不符合当前接收机射频前端电路小型化、集成化的主流趋势,所以许多研究者倾向于用单个尺寸较小的可调谐滤波器取代传统的滤波器组[1,2]。采用单个可调谐滤波器的射频前端电路占用的面积更小,更利于射频前端电路的小型化和集成化。因此,研究设计小型化的可调滤波器越来越受到关注[3,4]。小型化可调滤波器可以更好的使用软件来控制,因此很适合系统的自动化控制。为了对如今可调带通滤波器的发展阶段有更全面的了解,本文主要以可调带通滤波器为主题,对国内外论述关于实现可调带通滤波器的各种方法的论文进行综述。
正文
- 国内研究状况
国内对微带可调滤波器的研究是从20世纪70年代开始的,主要是为了满足跳频通讯的要求。2008年,徐菁靖[5]设计的梳状微带线电调滤波器的可从 1920MHz~2170MHz 调到 2400MHz ~2605MHz,该种可调滤波器结构如图1所示。选用微带型滤波器是 因为它具有尺寸小,结构紧凑,连接固体器件方便,加工简单,制作成本低的优点。在滤波器结构方面,选择梳状结构,是因为它具有于体积小、结构紧凑,第一个寄生通带的中心频率为主通带中心频率的四倍,故阻带较宽。电调功能则选用PIN管来实现,通过PIN管的导通和断开可实现工作频率的切换。但该滤波器的缺点是只有两个频点,不能连续可调。
2010年,周研[6]设计的一种新型可调带通滤波器的可调范围为1.4GHz〜2GHz,该种滤波器设计方案的主要思路为利用截止频率可调的高通和低通滤波器构成中心频率、相对带宽可调谐的宽带带通滤波器;再利用谐振频率可调的带阻滤波器增大阻带衰减速率,限制通带范围。该滤波器设计结构灵活、易于扩展,有利于射频捷变信号源的集成;釆用微带线实现,指标较好,具有一定的实用价值; 缺点就是体积相对较大,实现起来较为复杂。
2010年,浙江大学的Jiang Long[7]用另一种结构实现了可调范围为1.4GHz~2GHz的滤波器的设计,他是通过控制可变电容的值来实现两个零点的 独立控制,从而实现中心频率的可调,相对带宽保持的较好,不过带内衰减为4dB。
2011年,东南大学的姚兰[2]等人设计了一种可调微带矩形环带通滤波器,其结构如图2所示:
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