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2011-8-25
Xidian University dvanceddvanced EMC GroupEMC Group
1可调滤波器研究概况可调滤波器研究概况
可调滤波器研究概况可调滤波器研究概况
吴 边
西安电子科技大学
AEMC GroupE-mail: bwu@mail.xidian.edu.cn
Tel: 029-88204068
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2可调滤波器研究概况可调滤波器研究概况
现代无线通信系统的发展日益受到频谱资源紧
缺等问题的制约,各种新兴的无线通信平台例如GPS、3G、WLAN、UWB等不断涌现,需要在有
限频谱范围内实现多种信号传输。而多通带、扩跳频和动态频率分配等频谱技术的应用,希望射频器件尤其是滤波器能满足快速电调或可重构的需要。
一、研究背景
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3可调滤波器研究概况可调滤波器研究概况
典型无线通信系统平台
Radio/TV广播电视系统 2G/3G移动通信系统
WLAN无线局域网系统 UWB超宽带系统
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4可调滤波器研究概况可调滤波器研究概况
可重构滤波器属于可调滤波器的范畴,它通
过不同的直流偏置控制电子开关的选通或变容二极管的容值,改变滤波器的元件特性与阻抗效应,获得不同的谐振频率和工作带宽,从而实现滤波器的结构重组和频率调谐。电可调或可重构微波滤波器满足自适应预选频和多信道传输,提升了无线通信系统的容量,已得到越来越多的关注和研究。
可重构滤波器=有源器件+无源滤波器
常用有源器件:PIN开关、变容二极管,射频微机电系统(MEMS)
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5可调滤波器研究概况可调滤波器研究概况
军事通信领域:采用电控机械调谐滤波器或可选滤波器组, 满足大功率和低损耗,但适应快速跳频体制的电调或可重构滤波器技术还不成熟;
民用领域:商业应用起步较晚,主要由于材料工
艺、体积重量以及损耗隔离等性能指标与国外尚有明显差距。
研究意义:研究各种可重构滤波器的设计原理、
结构特点和实现方法,解决低损耗、高抑制、多通带、恒定带宽、宽调谐范围等可重构滤波器的工程设计难题,加快可重构滤波器技术在无线通信领域的推广应用。
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6可调滤波器研究概况可调滤波器研究概况
二、可调滤波器分类
可调滤波器
机械调谐
电调谐
手调
电控
磁调谐
功率容量大,Q值高,插损低
调谐速度快,插损低
变容管PIN开关
铁氧体
调谐频带宽、线性好、可靠性高
YIG
MEMS
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7可调滤波器研究概况可调滤波器研究概况
三、国内外研究现状
K&L 2~32M分段电调 K&L V/UHF手调
K&L V/UHF电调 K&L 11G手调
美国K&L公司产品
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8可调滤波器研究概况可调滤波器研究概况
开关控制电调滤波器原理 梳状线电调滤波器原理
开关与变容电调滤波器原理
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9可调滤波器研究概况可调滤波器研究概况
0.5~1.0G
5~20G
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10可调滤波器研究概况可调滤波器研究概况
3级梳状线电调滤波器
750~900M
4级双模电调滤波器
860~960M
MEMS开关电调滤波器
25~75M
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11可调滤波器研究概况可调滤波器研究概况
500~1000M 1.2~2G
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12可调滤波器研究概况可调滤波器研究概况
0.5~1.0G2~3G
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13可调滤波器研究概况可调滤波器研究概况
1.4~1.9G0.6~1.0G
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14可调滤波器研究概况可调滤波器研究概况
11.5~12.2G1~1.6G
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15可调滤波器研究概况可调滤波器研究概况
220~400M
0.8~1.6G
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16可调滤波器研究概况可调滤波器研究概况
1.3~1.9G
220~400M
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17可调滤波器研究概况可调滤波器研究概况
400~600M4~6G
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18可调滤波器研究概况可调滤波器研究概况
4~7G2~2.5G
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19可调滤波器研究概况可调滤波器研究概况
SIW电调滤波器
1.2~1.6G
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20可调滤波器研究概况可调滤波器研究概况
MEMS-on-LTCC
18~26G
0.5~1G
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21可调滤波器研究概况可调滤波器研究概况
0.85~1.75G
MEMS开关电调滤波器
1.6~2.4G 1.6~2.4G
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22可调滤波器研究概况可调滤波器研究概况
4~6G 4.1~5.6G 3.76~5.17G
MEMS开关电调滤波器
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23可调滤波器研究概况可调滤波器研究概况
6.5~10G 12~18G 18.6~21.4G
MEMS开关电调滤波器
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24可调滤波器研究概况可调滤波器研究概况
1C1W
2W
g
1L
chokeL 2L
3L
1CchokeL
0.5 1.0 1.5 2.0 2.5
-60
-50
-40
-30
-20
-10
0
|S21
(dB
)|
Frequency(GHz)
1V 2V 2.5V 3V 4V 5V
1C1W
2Wg1L
chokeL
2L
3L
1C
2C2CR
RchokeL
portL
portL
0.6 0.9 1.2 1.5 1.8 2.1 2.4-60
-50
-40
-30
-20
-10
0
|S21
|(dB
)Frequency(GHz)
3V 4V 5V 7V 9V 13V
0.8~1.1G1.3~1.5G
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25可调滤波器研究概况可调滤波器研究概况
四、课题组研究方向
(1)多耦合高抑制可重构滤波器
(2)带隙加载超宽带可重构滤波器
(3)多模多通带可重构滤波器
(4)恒定带宽可重构滤波器
(5)多层LTCC可重构滤波器
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26可调滤波器研究概况可调滤波器研究概况
谢谢!