一种可调微波带通滤波器

摘要

本发明公开了一种可调微波带通滤波器，是在微波电路衬底上设置一具备双谐振模态的环形谐振器及相应的输入耦合单元、输出耦合单元和扰动单元，在谐振器上镜像对称放置偶数个微机械桥膜来调节中心频率，在扰动单元上放置一个或多个的微机械桥膜来调节带宽。该滤波器利用了微机械桥膜电容加载结构产生的可变电容效应对双模谐振器及其扰动结构进行加载，可以以较少数量的微机械桥膜和较小的芯片面积占用来实现通带中心频率和通带带宽等滤波特性的调节；与现有的双模滤波器和微机械可调带通滤波器相比，结构更灵活，工艺复杂度降低，器件总体性能更好，同时适用于基于平面传输线和片上波导的滤波器件。

主权项

一种微机械可调微波带通滤波器，包括微波电路衬底和其上设置的具备双谐振模态的谐振器，以及相应的输入耦合单元、输出耦合单元和扰动单元；其中所述谐振器为环形谐振器，其轴线构成的平面图形具有二维镜像对称性，即该平面图形中至少存在两个相互垂直的对称轴；所述输入耦合单元和输出耦合单元的轴线相互垂直，且分别与所述平面图形的两个相互垂直的对称轴重合；所述扰动单元一端与谐振器相连，另一端开路，其轴线与所述平面图形的两个相互垂直的对称轴的夹角均为45°；在所述谐振器上放置有≥2的偶数个微机械桥膜，它们的位置相对于扰动单元的轴线呈镜像对称分布，呈镜像对称的一对桥膜中的任一个到输入耦合单元的电长度与另一个到输出耦合单元的电长度相等；在所述扰动单元上放置一个或多个的微机械桥膜；所述谐振器和扰动单元由制作于微波电路衬底上、下表面上的平面传输线构成；所述桥膜为层状结构，从上至下为单晶硅或多晶硅层、绝缘层、金属层和介质层；所述微机械桥膜通过锚点固定在平面传输线特定位置的上方；在所述微机械桥膜和所述衬底上设置一对或多对驱动电极，这些电极使所有微机械桥膜均分别与微波电路系统的控制电路输出端连接，控制电路输出的直流驱动电压使桥膜和衬底的驱动电极之间产生静电吸引力，改变桥膜与下方的平面传输线信号线之间的间距，间距的变化量由直流驱动电压来控制，由此改变桥膜对平面传输线的加载电容，从而实现滤波器通带中心频率和通带带宽的调节。