本技术涉及滤波器，尤其涉及一种拓扑结构及带宽可重构的低通滤波器。
背景技术：
1、随着现代5g技术的飞速发展，多功能通信系统的小型化成为不可避免的发展趋势。然而现实是，目前广泛使用在多功能通信系统的射频滤波器却有着不可调、功能固定的特点。为实现通信系统的多功能，需要在系统内部布置大量不同指标的射频滤波器，这无疑会增加通信系统的复杂度和体积。若射频滤波器具有可重构的特征，使得同一滤波器可以灵活满足不同的指标，将有助于简化无线通信系统的设计并大大减少其体积重量。
2、为充分利用频谱资源和抑制带外信号，各微波通信系统中需要高选择性和宽阻带的低通滤波器。而现有的带宽可重构的低通滤波器，往往存在带宽可重构范围窄、结构不紧凑、选择性差、阻带窄、隔离度差等缺陷，极大限制了其在现代小型化无线通信系统中使用。
技术实现思路
1、鉴于现有技术的上述不足，本实用新型的主要目的在于提供一种拓扑结构及带宽可重构的低通滤波器，旨在解决至少部分上述带宽可重构的低通滤波器所存在的问题。
2、为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案为：
3、一种拓扑结构，包括第一变容二极管、第二变容二极管、第一至第八开路枝节、第一至第二十微带线、输入端和输出端，其中，第二微带线的一端分别连接第七微带线的一端、第五微带线的一端和第十四微带线的一端；所述第七微带线的另一端连接所述第一变容二极管的正极，所述第一变容二极管的负极依次连接第八微带线、第九微带线、第十微带线和第五开路枝节，所述第一变容二极管的负极还依次连接第十一微带线、第十二微带线、第十三微带线和第六开路枝节；所述第十四微带线的另一端连接所述第二变容二极管的正极，所述第二变容二极管的负极依次连接第十五微带线、第十六微带线、第十七微带线和第七开路枝节，所述第二变容二极管的负极还依次连接第十八微带线、第十九微带线、第二十微带线和第八开路枝节；第一微带线的一端连接第一开路枝节，第三微带线的一端连接第二开路枝节，第四微带线的一端连接第三开路枝节，第六微带线的一端连接第四开路枝节，所述第一微带线的另一端、所述第二微带线的另一端和所述第三微带线的另一端均连接所述输入端，所述第四微带线的另一端、所述第五微带线的另一端和所述第六微带线的另一端均连接所述输出端；
4、所述第一微带线和所述第四微带线、所述第二微带线和所述第五微带线、所述第三微带线和所述第六微带线、所述第八微带线和所述第十一微带线、所述第九微带线和所述第十二微带线、所述第十微带线和所述第十三微带线、所述第十五微带线和所述第十八微带线、所述第十六微带线和所述第十九微带线、所述第十七微带线和所述第二十微带线、所述第一开路枝节和所述第三开路枝节、所述第二开路枝节和所述第四开路枝节、所述第五开路枝节和所述第六开路枝节、所述第七开路枝节和所述第八开路枝节均关于所述第七微带线的中垂线或所述第十四微带线的中垂线左右对称；所述第一微带线和所述第三微带线、所述第四微带线和所述第六微带线、所述第七微带线和所述第十四微带线、所述第八微带线和所述第十五微带线、所述第九微带线和所述第十六微带线、所述第十微带线和所述第十七微带线、所述第十一微带线和所述第十八微带线、所述第十二微带线和所述第十九微带线、所述第十三微带线和所述第二十微带线、所述第一开路枝节和所述第二开路枝节、所述第三开路枝节和所述第四开路枝节、所述第五开路枝节和所述第七开路枝节、所述第六开路枝节和所述第八开路枝节均关于所述第二微带线或所述第五微带线上下对称。
5、可选的，所述第一微带线、所述第二微带线、所述第三微带线、所述第四微带线、所述第五微带线、所述第六微带线、所述第八微带线、所述第十微带线、所述第十一微带线、所述第十三微带线、所述第十五微带线、所述第十七微带线、所述第十八微带线和所述第二十微带线相互平行，且均垂直于所述第七微带线、所述第九微带线、所述第十二微带线、所述第十四微带线、所述第十六微带线、所述第十九微带线、所述第一开路枝节、所述第二开路枝节、所述第三开路枝节、所述第四开路枝节、所述第五开路枝节、所述第六开路枝节、所述第七开路枝节和所述第八开路枝节。
6、可选的，所述第八微带线、所述第九微带线、所述第十微带线和所述第五开路枝节呈“口”字形分布，所述第十一微带线、所述第十二微带线、所述第十三微带线和所述第六开路枝节呈“口”字形分布，所述第十五微带线、所述第十六微带线、所述第十七微带线和所述第七开路枝节呈“口”字形分布，所述第十八微带线、所述第十九微带线、所述第二十微带线和所述第八开路枝节呈“口”字形分布。
7、可选的，所述第一开路枝节向所述第八微带线延伸，所述第二开路枝节向所述第十五微带线延伸，所述第三开路枝节向所述第十一微带线延伸，所述第四开路枝节向所述第十八微带线延伸。
8、可选的，所述第一微带线的电长度与所述第一开路枝节的电长度之和、所述第三微带线的电长度与所述第二开路枝节的电长度之和、所述第四微带线的电长度与所述第三开路枝节的电长度之和、所述第六微带线的电长度与所述第四开路枝节的电长度之和均为基于所述拓扑结构的滤波器阻带中心频率处对应的四分之一波长；所述第二微带线的电长度和所述第五微带线的电长度均为基于所述拓扑结构的滤波器阻带中心频率处对应的四分之一波长；所述第七微带线的电长度和所述第十四微带线的电长度均为基于所述拓扑结构的滤波器阻带中心频率处对应的八分之一波长；所述第八微带线的电长度、所述第九微带线的电长度、所述第十微带线的电长度与所述第五开路枝节的电长度之和为基于所述拓扑结构的滤波器阻带中心频率处对应的八分之三波长；所述第十一微带线的电长度、所述第十二微带线的电长度、所述第十三微带线的电长度与所述第六开路枝节的电长度之和为基于所述拓扑结构的滤波器阻带中心频率处对应的八分之三波长；所述第十五微带线的电长度、所述第十六微带线的电长度、所述第十七微带线的电长度与所述第七开路枝节的电长度之和为基于所述拓扑结构的滤波器阻带中心频率处对应的八分之三波长；所述第十八微带线的电长度、所述第十九微带线的电长度、所述第二十微带线的电长度与所述第八开路枝节的电长度之和为基于所述拓扑结构的滤波器阻带中心频率处对应的八分之三波长。
9、可选的，所述第一微带线的特征阻抗、所述第三微带线的特征阻抗、所述第四微带线的特征阻抗、所述第六微带线的特征阻抗、所述第一开路枝节的特征阻抗、所述第二开路枝节的特征阻抗、所述第三开路枝节的特征阻抗和所述第四开路枝节的特征阻抗相等，均为z1；所述第二微带线的特征阻抗和所述第五微带线的特征阻抗相等，均为z2；所述第七微带线的特征阻抗和所述第十四微带线的特征阻抗相等，均为z3；所述第八微带线的特征阻抗、所述第九微带线的特征阻抗、所述第十微带线的特征阻抗、所述第十一微带线的特征阻抗、所述第十二微带线的特征阻抗、所述第十三微带线的特征阻抗、所述第十五微带线的特征阻抗、所述第十六微带线的特征阻抗、所述第十七微带线的特征阻抗、所述第十八微带线的特征阻抗、所述第十九微带线的特征阻抗、所述第二十微带线的特征阻抗、所述第五开路枝节的特征阻抗、所述第六开路枝节的特征阻抗、所述第七开路枝节的特征阻抗和所述第八开路枝节的特征阻抗相等，均为2z3。
10、可选的，所述拓扑结构包括两个奇模传输极点、一个偶模传输极点和三个传输零点。
11、本实用新型采用的另一个技术方案为：
12、一种带宽可重构的低通滤波器，包括上述的拓扑结构。
13、可选的，还包括电路板，所述拓扑结构设于所述电路板上，所述电路板的介电损耗为0.0022，厚度为0.813mm，尺寸为21.0mm*14.9mm。
14、可选的，所述电路板上的具体参数为：
15、所述第一微带线的长度、所述第三微带线的长度、所述第四微带线的长度和所述第六微带线的长度均记为l1h，l1h＝7.0mm；所述第一开路枝节的长度、所述第二开路枝节的长度、所述第三开路枝节的长度和所述第四开路枝节的长度均记为l1v，l1v＝1.5mm；所述第二微带线的长度和所述第五微带线的长度均记为l2，l2＝8.4mm；所述第七微带线的长度和所述第十四微带线的长度均记为l3，l3＝4.45mm；所述第八微带线的长度、所述第十一微带线的长度、所述第十五微带线的长度和所述第十八微带线的长度均记为l4，l4＝7.0mm；所述第九微带线的长度、所述第十二微带线的长度、所述第十六微带线的长度和所述第十九微带线的长度均记为l5，l5＝1.9mm；所述第十微带线的长度、所述第十三微带线的长度、所述第十七微带线的长度和所述第二十微带线的长度均记为l6，l6＝4.1mm；所述五开路枝节的长度、所述第六开路枝节的长度、所述第七开路枝节的长度和所述第八开路枝节的长度均记为l7，l7＝1.3mm；所述第一微带线的宽度、所述第三微带线的宽度、所述第四微带线的宽度和所述第六微带线的宽度、所述第一开路枝节的宽度、所述第二开路枝节的宽度、所述第三开路枝节的宽度和所述第四开路枝节的宽度均记为w1，w1＝0.4mm；所述第二微带线的宽度和所述第五微带线的宽度均记为w2，w2＝0.1mm；所述第七微带线的宽度和所述第十四微带线的宽度均记w3，w3＝0.6mm；所述第八微带线的宽度、所述第十一微带线的宽度、所述第十五微带线的宽度和所述第十八微带线的宽度均记为w4，w4＝0.3mm；所述第九微带线的宽度、所述第十二微带线的宽度、所述第十六微带线的宽度和所述第十九微带线的宽度均记为w5，w5＝0.3mm；所述第十微带线的宽度、所述第十三微带线的宽度、所述第十七微带线的宽度和所述第二十微带线的宽度均记为w6，w6＝0.3mm；所述五开路枝节的宽度、所述第六开路枝节的宽度、所述第七开路枝节的宽度和所述第八开路枝节的宽度均记为w7，w7＝0.3mm；所述第二微带线与所述第一微带线之间的距离、所述第二微带线与所述第三微带线之间的距离、所述第五微带线与所述第四微带线之间的距离、所述第五微带线与所述第六微带线之间的距离均记为s1，s1＝0.5mm。
16、本实用新型的有益效果在于：提出了一种新的拓扑结构，可用来设计带宽可重构的低通滤波器，基于所述拓扑结构的带宽可重构的低通滤波器，具有重构范围宽、结构紧凑、选择性好、阻带宽、隔离度高等优势。
1.一种拓扑结构，其特征在于，包括第一变容二极管、第二变容二极管、第一至第八开路枝节、第一至第二十微带线、输入端和输出端，其中，第二微带线的一端分别连接第七微带线的一端、第五微带线的一端和第十四微带线的一端；所述第七微带线的另一端连接所述第一变容二极管的正极，所述第一变容二极管的负极依次连接第八微带线、第九微带线、第十微带线和第五开路枝节，所述第一变容二极管的负极还依次连接第十一微带线、第十二微带线、第十三微带线和第六开路枝节；所述第十四微带线的另一端连接所述第二变容二极管的正极，所述第二变容二极管的负极依次连接第十五微带线、第十六微带线、第十七微带线和第七开路枝节，所述第二变容二极管的负极还依次连接第十八微带线、第十九微带线、第二十微带线和第八开路枝节；第一微带线的一端连接第一开路枝节，第三微带线的一端连接第二开路枝节，第四微带线的一端连接第三开路枝节，第六微带线的一端连接第四开路枝节，所述第一微带线的另一端、所述第二微带线的另一端和所述第三微带线的另一端均连接所述输入端，所述第四微带线的另一端、所述第五微带线的另一端和所述第六微带线的另一端均连接所述输出端；
2.根据权利要求1所述的拓扑结构，其特征在于，所述第一微带线、所述第二微带线、所述第三微带线、所述第四微带线、所述第五微带线、所述第六微带线、所述第八微带线、所述第十微带线、所述第十一微带线、所述第十三微带线、所述第十五微带线、所述第十七微带线、所述第十八微带线和所述第二十微带线相互平行，且均垂直于所述第七微带线、所述第九微带线、所述第十二微带线、所述第十四微带线、所述第十六微带线、所述第十九微带线、所述第一开路枝节、所述第二开路枝节、所述第三开路枝节、所述第四开路枝节、所述第五开路枝节、所述第六开路枝节、所述第七开路枝节和所述第八开路枝节。
3.根据权利要求1所述的拓扑结构，其特征在于，所述第八微带线、所述第九微带线、所述第十微带线和所述第五开路枝节呈“口”字形分布，所述第十一微带线、所述第十二微带线、所述第十三微带线和所述第六开路枝节呈“口”字形分布，所述第十五微带线、所述第十六微带线、所述第十七微带线和所述第七开路枝节呈“口”字形分布，所述第十八微带线、所述第十九微带线、所述第二十微带线和所述第八开路枝节呈“口”字形分布。
4.根据权利要求1所述的拓扑结构，其特征在于，所述第一开路枝节向所述第八微带线延伸，所述第二开路枝节向所述第十五微带线延伸，所述第三开路枝节向所述第十一微带线延伸，所述第四开路枝节向所述第十八微带线延伸。
5.根据权利要求1所述的拓扑结构，其特征在于，所述第一微带线的电长度与所述第一开路枝节的电长度之和、所述第三微带线的电长度与所述第二开路枝节的电长度之和、所述第四微带线的电长度与所述第三开路枝节的电长度之和、所述第六微带线的电长度与所述第四开路枝节的电长度之和均为基于所述拓扑结构的滤波器阻带中心频率处对应的四分之一波长；所述第二微带线的电长度和所述第五微带线的电长度均为基于所述拓扑结构的滤波器阻带中心频率处对应的四分之一波长；所述第七微带线的电长度和所述第十四微带线的电长度均为基于所述拓扑结构的滤波器阻带中心频率处对应的八分之一波长；所述第八微带线的电长度、所述第九微带线的电长度、所述第十微带线的电长度与所述第五开路枝节的电长度之和为基于所述拓扑结构的滤波器阻带中心频率处对应的八分之三波长；所述第十一微带线的电长度、所述第十二微带线的电长度、所述第十三微带线的电长度与所述第六开路枝节的电长度之和为基于所述拓扑结构的滤波器阻带中心频率处对应的八分之三波长；所述第十五微带线的电长度、所述第十六微带线的电长度、所述第十七微带线的电长度与所述第七开路枝节的电长度之和为基于所述拓扑结构的滤波器阻带中心频率处对应的八分之三波长；所述第十八微带线的电长度、所述第十九微带线的电长度、所述第二十微带线的电长度与所述第八开路枝节的电长度之和为基于所述拓扑结构的滤波器阻带中心频率处对应的八分之三波长。
6.根据权利要求1所述的拓扑结构，其特征在于，所述第一微带线的特征阻抗、所述第三微带线的特征阻抗、所述第四微带线的特征阻抗、所述第六微带线的特征阻抗、所述第一开路枝节的特征阻抗、所述第二开路枝节的特征阻抗、所述第三开路枝节的特征阻抗和所述第四开路枝节的特征阻抗相等，均为z1；所述第二微带线的特征阻抗和所述第五微带线的特征阻抗相等，均为z2；所述第七微带线的特征阻抗和所述第十四微带线的特征阻抗相等，均为z3；所述第八微带线的特征阻抗、所述第九微带线的特征阻抗、所述第十微带线的特征阻抗、所述第十一微带线的特征阻抗、所述第十二微带线的特征阻抗、所述第十三微带线的特征阻抗、所述第十五微带线的特征阻抗、所述第十六微带线的特征阻抗、所述第十七微带线的特征阻抗、所述第十八微带线的特征阻抗、所述第十九微带线的特征阻抗、所述第二十微带线的特征阻抗、所述第五开路枝节的特征阻抗、所述第六开路枝节的特征阻抗、所述第七开路枝节的特征阻抗和所述第八开路枝节的特征阻抗相等，均为2z3。
7.根据权利要求1所述的拓扑结构，其特征在于，所述拓扑结构包括两个奇模传输极点、一个偶模传输极点和三个传输零点。
8.一种带宽可重构的低通滤波器，其特征在于，包括权利要求1-7任意一项所述的拓扑结构。
9.根据权利要求8所述的带宽可重构的低通滤波器，其特征在于，还包括电路板，所述拓扑结构设于所述电路板上，所述电路板的介电损耗为0.0022，厚度为0.813mm，尺寸为21.0mm*14.9mm。
10.根据权利要求9所述的带宽可重构的低通滤波器，其特征在于，所述电路板上的具体参数为：
