本发明涉及滤波器领域，尤其涉及一种通带可调的双通带siw滤波器及其信号传输方法。
背景技术：
1、为了有更快的通信速度和更多的信道容量，多频段通讯必然是将来发展的大趋势。多频段通信是指通信系统能够在不同的频段上同时进行数据传输，通过在不同的频段上传输数据提高通信效率和容量。多频段通信利用频带资源的多样性，将多个信号分配到不同的频段进行传输，允许通信设备在不同的频段上工作，从而避免信号之间的干扰，提高通信的灵活性和效率。
2、伴随通信技术的不断发展，在多频段通信系统中，多通带滤波器扮演着至关重要的角色。多通带滤波器不仅能够选择性的通过特定频段的信号，抑制其他频段的信号，使得通信系统能够专注于处理所需频段的信号；还具有优异的带外抑制和带内平坦度等特点，有助于改善通信系统的整体性能。因此，多通带滤波器可以同时滤除多个频段的信号，适用于处理多个频段信号的应用，同时，多通带滤波器也可以提供更加精确的频率选择和调节，满足不同频段信号的需求。
3、传统的多通带滤波器虽然可以同时处理不同频率段的信号，但其处理频段的信号依然是固定不可变的，这就意味着在需要处理更多频段信号时仍需要多个滤波器同时工作，必然造成整个系统的体积大大增大。因此，多通带可调滤波在未来具有很大的发展空间。
技术实现思路
1、本发明的目的在于提供一种通带可调的双通带siw滤波器及其信号传输方法，利用谐振腔中te101模式构成第一通带，te201模式构成第二通带，从而形成双通带，采用在缝隙谐振器处添加变容二极管，从而实现第一通带可调，第二通带基本不变，使得本发明不仅具有双通带，还使用变容二极管控制第一通带的调谐更加方便简单。
2、实现本发明目的的技术方案如下：
3、一方面，本发明提供了一种通带可调的双通带siw滤波器，包括：从上至下依次设置的第一金属层、第二金属层和第三金属层、以及设置于所述第一金属层和所述第二金属层之间的第一层滤波器结构、设置于所述第二金属层和所述第三金属层之间的第二层滤波器结构；
4、所述第一层滤波器结构和所述第二层滤波器结构均包括至少一个谐振腔，每个所述谐振腔中不同模式下构成第一通带或第二通带；
5、所述第一金属层和所述第三金属层均设有至少一个用于构成缝隙谐振器的缝隙，所述缝隙处添加有用于实现通带可调的变容二极管；
6、所述第二金属层设有用于耦合所述谐振腔的开窗。
7、基于一方面，作为本发明的进一步限定，所述谐振腔包括第一谐振腔、第二谐振腔和第三谐振腔；
8、所述第一层滤波器结构包括所述第二谐振腔，所述第二谐振腔中第一模式下电场强度最大处设有缝隙谐振器过孔；
9、所述第二层滤波器结构包括第一谐振腔和第三谐振腔，所述第一谐振腔与所述第三谐振腔之间通过开窗进行耦合，所述第一谐振腔和所述第三谐振腔中第一模式下电场强度最大处也设有缝隙谐振器过孔；
10、所述缝隙谐振器过孔扰动所述第一谐振腔、所述第二谐振腔和所述第三谐振腔内的电场分布。
11、基于一方面，作为本发明的进一步限定，所述第二谐振腔的所述缝隙谐振器过孔连接所述第一金属层和所述第二金属层；
12、所述第一谐振腔和所述第三谐振腔的所述缝隙谐振器过孔连接所述第二金属层和所述第三金属层。
13、基于一方面，作为本发明的进一步限定，所述第一金属层对应所述第一层滤波器结构的所述谐振腔电场强度最大处设有缝隙；
14、所述第三金属层对应所述第二层滤波器结构的所述谐振腔电场强度最大处设有日字型缝隙。
15、基于一方面，作为本发明的进一步限定，所述第一金属层的缝隙之间设有焊盘；
16、所述第二谐振腔的缝隙之间设有焊盘ⅰ和焊盘ⅱ；
17、用于调谐所述第二谐振腔的第一组变容二极管的阳极均焊接在焊盘ⅰ、阴极均焊接在焊盘ⅱ；
18、用于调谐所述第二谐振腔的第二组变容二极管的阳极均焊接在焊盘、阴极均焊接在焊盘ⅱ。
19、基于一方面，作为本发明的进一步限定，所述第三金属层的缝隙之间设有焊盘，所述第一谐振腔的缝隙之间设有焊盘ⅰ和焊盘ⅱ，所述第三谐振腔的缝隙之间也设有焊盘ⅰ和焊盘ⅱ；
20、用于调谐所述第一谐振腔的第一组变容二极管的阳极均焊接在所述第一谐振腔的焊盘ⅰ上，其阴极均焊接在所述第一谐振腔的焊盘ⅱ上；
21、用于调谐所述第一谐振腔的第二组变容二极管的阳极均焊接在所述第三金属层的焊盘上，其阴极均焊接在所述第一谐振腔的焊盘ⅱ上；
22、用于调谐所述第三谐振腔的第一组变容二极管的阳极均焊接在所述第三谐振腔的焊盘ⅰ上，其阴极均焊接在所述第三谐振腔的焊盘ⅱ上；
23、用于调谐所述第三谐振腔的第二组变容二极管的阳极均焊接在所述第三金属层的焊盘上，其阴极均焊接在所述第三谐振腔的焊盘ⅱ上。
24、基于一方面，作为本发明的进一步限定，所述第二金属层设有第一矩形开窗和第二矩形开窗，所述第一矩形开窗耦合所述第二层滤波器结构中的第一谐振腔与所述第一层滤波器结构中的第二谐振腔，所述第二矩形开窗耦合所述第一层滤波器结构中的第二谐振腔和所述第二层滤波器结构中的第三谐振腔。
25、基于一方面，作为本发明的进一步限定，所述缝隙处添加有用于实现通带可调的变容二极管中，包括：
26、连接所述第二谐振腔的第一组变容二极管和第二组变容二极管调谐所述第二谐振腔；
27、连接所述第一谐振腔的第一组变容二极管和第二组变容二极管调谐所述第一谐振腔；
28、连接所述第三谐振腔的第一组变容二极管和第二组变容二极管调谐所述第三谐振腔；
29、每组变容二极管均包括四个变容二极管。
30、基于一方面，作为本发明的进一步限定，所述第三金属层的左侧和右侧均设有共面波导结构；
31、所述共面波导结构分别为双通带siw滤波器的微带线馈电输入端口和微带线馈电输出端口。
32、另一方面，本发明还提供了一种通带可调的双通带siw滤波器的信号传输方法，包括：
33、信号首先由微带线馈电输入端口输入第二层滤波器结构的第一谐振腔中谐振；
34、第一谐振腔中的信号经过第二金属层的第一矩形开窗耦合至第一层滤波器结构的第二谐振腔中谐振，同时，第一谐振腔中的信号通过第二金属层的第二矩形开窗耦合至第二层滤波器结构的第三谐振腔中形成交叉耦合，在双通带siw滤波器带外形成传输零点；
35、第二谐振腔中的信号经过耦合开窗耦合至第三谐振腔中谐振；
36、最终由微带线馈电输出端口输出完成信号传输。
37、与现有技术相比，本发明的有益效果是：
38、1、本发明的双通带siw滤波器与其它实现调谐的方式相比(如磁可调或机械可调)，本发明的电可调方式让整个双通带siw滤波器的尺寸更小，且其调谐速度更快更稳定，本发明使用变容二极管通过外加电源偏置控制容值的变化实现调谐，具有调节方便、调节速度快和价格低廉等优点。
39、2、本发明的双通带siw滤波器与其它实现可调滤波器的结构相比(如可调金属腔体滤波器与平面微带可调滤波器)，双通带siw滤波器的高频特性和高q值具有一定的优势，同时siw易集成、小型化的特点也结合在本发明的双通带siw滤波器中。
40、3、本发明采用siw结构完成基础滤波器设计，利用每个腔体中te101模式构成第一通带，利用每个腔体中te201模式构成第二通带，从而形成双通带；在滤波器每一个腔体中te101模式下电场强度最大处的金属层开有日字型缝隙，构成缝隙谐振器，在缝隙谐振器处添加变容二极管，从而实现第一通带可调，而第二通带基本不变。与其它siw电可调滤波器相比，本发明具有双通带，同时使用变容二极管控制调谐更加方便简单。
1.一种通带可调的双通带siw滤波器，其特征在于，包括：从上至下依次设置的第一金属层、第二金属层和第三金属层、以及设置于所述第一金属层和所述第二金属层之间的第一层滤波器结构、设置于所述第二金属层和所述第三金属层之间的第二层滤波器结构；
2.根据权利要求1所述的一种通带可调的双通带siw滤波器，其特征在于，所述谐振腔包括第一谐振腔、第二谐振腔和第三谐振腔；
3.根据权利要求2所述的一种通带可调的双通带siw滤波器，其特征在于，所述第二谐振腔的所述缝隙谐振器过孔连接所述第一金属层和所述第二金属层；
4.根据权利要求1所述的一种通带可调的双通带siw滤波器，其特征在于，所述第一金属层对应所述第一层滤波器结构的所述谐振腔电场强度最大处设有缝隙；
5.根据权利要求4所述的一种通带可调的双通带siw滤波器，其特征在于，所述第一金属层的缝隙之间设有焊盘；
6.根据权利要求4所述的一种通带可调的双通带siw滤波器，其特征在于，所述第三金属层的缝隙之间设有焊盘，所述第一谐振腔的缝隙之间设有焊盘ⅰ和焊盘ⅱ，所述第三谐振腔的缝隙之间也设有焊盘ⅰ和焊盘ⅱ；
7.根据权利要求4所述的一种通带可调的双通带siw滤波器，其特征在于，所述第二金属层设有第一矩形开窗和第二矩形开窗，所述第一矩形开窗耦合所述第二层滤波器结构中的第一谐振腔与所述第一层滤波器结构中的第二谐振腔，所述第二矩形开窗耦合所述第一层滤波器结构中的第二谐振腔和所述第二层滤波器结构中的第三谐振腔。
8.根据权利要求1所述的一种通带可调的双通带siw滤波器，其特征在于，所述缝隙处添加有用于实现通带可调的变容二极管中，包括：
9.根据权利要求1所述的一种通带可调的双通带siw滤波器，其特征在于，所述第三金属层的左侧和右侧均设有共面波导结构；
10.一种通带可调的双通带siw滤波器的信号传输方法，其特征在于，包括：
