开关可控混频微波滤波器组

摘要

本发明公开了一种开关可控混频微波滤波器组，包括三种不同频段的微波滤波器组与单刀三掷开关芯片WKD102000100。其功能主要由带状线结构的微波滤波器组实现。微波滤波器组结构采用LTCC工艺技术实现。本发明具有体积小、耐高温、低成本、高品质、稳定性好、可靠性高、材料一致性好、成品率高、环保性好等优点，广泛应用于移动通信、北斗导航系统等卫星通信，对电性能、材料一致性、热机械性、温度稳定性、工艺性及抗干扰性等高要求的系统与设备。

主权项

一种开关可控混频微波滤波器组，其特征在于：包括第一微波滤波器（F1）、第二微波滤波器（F2）、第三微波滤波器（F3）与单刀三掷开关芯片WKD102000100，单刀三掷开关芯片WKD102000100的RFOut1与50欧姆阻抗第一输入端口（P1）连接，RFOut2与50欧姆阻抗第二输入端口（P3）连接，RFOut3与50欧姆阻抗第三输入端口（P5）连接；第一微波滤波器（F1）包括50欧姆阻抗第一输入端口（P1）、第一输入电感（Lin1）、第一级并联谐振单元（L11、L21）、第二级并联谐振单元（L12、L22）、第三级并联谐振单元（L13、L23）、第四级并联谐振单元（L14、L24）、第一输出电感（Lout1）、第一Z形级间耦合带状线（Z1）、第一耦合带状线（ZF1）、第二耦合带状线（ZF2）、50欧姆阻抗第一输出端口（P2）和接地端；各级并联谐振单元依次从一边到另一边以一定的间距排列组成，各级并联谐振单元均由两层平行带状线组成，各级谐振单元上下层间距相等，第一层由第一带状线（L11）、第三带状线（L12）、第五带状线（L13）、第七带状线（L14）依次从一边到另一边以一定的间距排列组成，第一带状线（L11）与第三带状线（L12）之间的距离与第五带状线（L13）与第七带状线（L14）之间的距离相等；第二层由第二带状线（L21）、第四带状线（L22）、第六带状线（L23）、第八带状线（L24）依次从一边到另一边以一定的间距排列组成，第二带状线（L21）与第四带状线（L22）之间的距离与第六带状线（L23）与第八带状线（L24）之间的距离相等；其中，50欧姆阻抗的第一输入端口（P1）与第一输入电感（Lin1）的一端连接，第一输入电感（Lin1）的另一端与第二带状线（L21）连接，第一输出电感（Lout1）的一端与第八带状线（L24）连接，第一输出电感（Lout1）的另一端与50欧姆阻抗的第一输出端口（P2）连接，第一Z形级间耦合带状线（Z1）位于并联谐振单元的下方，第一耦合带状线（ZF1）与第二耦合带状线（ZF2）均位于并联谐振单元的下方；每层带状线接地端相同，一端接地，另一端开路，第二层与第一层接地端相反，第一耦合带状线（ZF1），一端开路，一端接地，第二耦合带状线（ZF2），一端开路，一端接地，第一Z形级间耦合带状线（Z1）两端均接地；输入信号经过开关的RFout1传输到第一输入端口（P1），经由第一输入电感（Lin1）传输到第二带状线（L21），经过第一级并联谐振单元(L11、L21)、第二级并联谐振单元（L12、L22）、第三级并联谐振单元（L13、L23）、第四级并联谐振单元（L14、L24）、第一Z形级间耦合带状线（Z1）、第一耦合带状线（ZF1）、第二耦合带状线（ZF2）的电磁耦合，传输到第八带状线（L24），经由第一输出电感（Lout1），在第一输出端口（P2）输出；第二微波滤波器（F2）包括50欧姆阻抗第二输入端口（P3）、第二输入电感（Lin2）、第一级并联谐振单元（L31、L41）、第二级并联谐振单元（L32、L42）、第三级并联谐振单元（L33、L43）、第四级并联谐振单元（L34、L44）、第五级并联谐振单元（L35、L45）、第二输出电感（Lout2）、第二Z形级间耦合带状线（Z2）、50欧姆阻抗第二输出端口（P4）和接地端；各级并联谐振单元依次从一边到另一边以一定的间距排列组成，各级并联谐振单元均由两层平行带状线组成，各级谐振单元上下层间距相等，第一层由第九带状线（L31）、第十一带状线（L32）、第十三带状线（L33）、第十五带状线（L34）、第十七带状线（L35）依次从一边到另一边以一定的间距排列组成，第九带状线（L31）与第十一带状线（L32）之间的距离与第十五带状线（L34）与第十七带状线（L35）之间的距离相等，第十一带状线（L32）与第十三带状线（L33）之间的距离与第十三带状线（L33）与第十五带状线（L34）之间的距离相等；第二层由第十带状线（L41）、第十二带状线（L42）、第十四带状线（L43）、第十六带状线（L44）、第十八带状线（L45）依次从一边到另一边以一定的间距排列组成，第十带状线（L41）与第十二带状线（L42）之间的距离与第十六带状线（L44）与第十八带状线（L45）之间的距离相等，第十二带状线（L42）与第十四带状线（L43）之间的距离与第十四带状线（L43）与第十六带状线（L44）之间的距离相等；其中，50欧姆阻抗的第二输入端口（P3）与第二输入电感（Lin2）的一端连接，第二输入电感（Lin2）的另一端与第十带状线（L41）连接，第十八带状线（L45）与第二输出电感（Lout2）的一端连接，50欧姆阻抗的第二输出端口（P4）与第二输出电感（Lout2）的另一端连接，第二Z形级间耦合带状线（Z2）位于并联谐振单元的下方；每层带状线接地端相同，一端接地，另一端开路，第二层与第一层接地端相反，第二Z形级间耦合带状线（Z2）两端均接地；输入信号经过开关的RFout2传输到第二输入端口（P3），经由第二输入电感（Lin2）传输到第十带状线（L41），经过第一级并联谐振单元（L31、L41）、第二级并联谐振单元（L32、L42）、第三级并联谐振单元（L33、L43）、第四级并联谐振单元（L34、L44）、第五级并联谐振单元（L35、L45）、第二Z形级间耦合带状线（Z2）的电磁耦合，传输到第十八带状线（L45），经由第二输出电感（Lout2），在第二输出端口（P4）输出；第三微波滤波器（F3）包括50欧姆阻抗第三输入端口（P5）、第三输入电感（Lin3）、第一级并联谐振单元（L51、L61）、第二级并联谐振单元（L52、L62）、第三级并联谐振单元（L53、L63）、第四级并联谐振单元（L54、L64）、第五级并联谐振单元（L55、L65）、第三输出电感（Lout3）、第三Z形级间耦合带状线（Z3）、50欧姆阻抗第三输出端口（P6）和接地端；各级并联谐振单元依次从一边到另一边以一定的间距排列组成，各级并联谐振单元均由两层平行带状线组成，各级谐振单元上下层间距相等，第一层由第十九带状线（L51）、第二十一带状线（L52）、第二十三带状线（L53）、第二十五带状线（L54）、第二十七带状线（L55）依次从一边到另一边以一定的间距排列组成，第十九带状线（L51）与第二十一带状线（L52）之间的距离与第二十五带状线（L54）与第二十七带状线（L55）之间的距离相等，第二十一带状线（L52）与第二十三带状线（L53）之间的距离与第二十三带状线（L53）与第二十五带状线（L54）之间的距离相等；第二层由第二十带状线（L61）、第二十二带状线（L62）、第二十四带状线（L63）、第二十六带状线（L64）、第二十八带状线（L65）依次从一边到另一边以一定的间距排列组成，第二十带状线（L61）与第二十二带状线（L62）之间的距离与第二十六带状线（L64）与第二十八带状线（L65）之间的距离相等，第二十二带状线（L62）与第二十四带状线（L63）之间的距离与第二十四带状线（L63）与第二十六带状线（L64）之间的距离相等；其中，50欧姆阻抗的第三输入端口（P5）与第三输入电感（Lin3）的一端连接，第三输入电感（Lin3）的另一端与第二十带状线（L61）连接，第二十八带状线（L65）与第三输出电感（Lout3）的一端连接，50欧姆阻抗的第三输出端口（P6）与第三输出电感（Lout3）的另一端连接，第三Z形级间耦合带状线（Z3）位于并联谐振单元的下方；每层带状线接地端相同，一端接地，另一端开路，第二层与第一层接地端相反，第三Z形级间耦合带状线（Z3）两端均接地；输入信号经过开关的RFout3传输到第三输入端口（P5），经由第三输入电感（Lin3）传输到第二十带状线（L61），经过第一级并联谐振单元（L51、L61）、第二级并联谐振单元（L52、L62）、第三级并联谐振单元（L53、L63）、第四级并联谐振单元（L54、L64）、第五级并联谐振单元（L55、L65）、第三Z形级间耦合带状线（Z3）的电磁耦合，传输到第二十八带状线（L65），经由第三输出电感（Lout3），在第三输出端口（P6）输出。