[發明專利]基于終端短路自耦合環形諧振器的窄帶差分帶通濾波器

有效

• 申請號: 201310597545.0
• 申請日: 2013-11-22
• 公開（公告）號: CN104659447B
• 公開（公告）日: 2018-06-12
• 發明（設計）人: 康煒;沈義進;王輝;吳文
• 申請（專利權）人: 南京理工大學
• 主分類號: H01P1/203
• 分類號: H01P1/203;H01P7/08
• 代理公司: 南京理工大學專利中心 32203
• 代理人: 馬魯晉

本發明公開了一種基于終端短路自耦合環形諧振器的窄帶差分帶通濾波器，包括一個終端短路自耦合環形諧振器、兩條耦合微帶線。本發明均采用微帶線設計。本發明具有重量輕、可靠性高、性能優異、溫度穩定性好、大批量生產成本低等優點，對于各頻段雷達、通信及未來高速率數據無線通信均具有廣闊應用前景，特別是對重量、性能、可靠性有苛刻要求的相應系統中。

技術領域

本發明屬于微波毫米波技術領域，特別是一種基于終端短路自耦合環形諧振器的窄帶差分帶通濾波器。

背景技術

隨著現代無線通信系統的快速發展，平衡電路的需求和應用顯得越來越重要。差分濾波器以其良好的抗噪聲干擾和動態范圍特性，在平衡電路結構中顯得尤其重要。對于一個較好的差分濾波器結構而言，只有所需差模信號通過濾波結構，同時共模信號得到抑制。另外，差分濾波器必須具有較好的邊緣選擇特性和諧波抑制特性。近年來，人們提出了許多不同種類的差分濾波器結構，以滿足窄帶、雙頻帶、或者寬帶以及高共模抑制的需求。近年來，有學者首先提出了一種基于多級的寬帶耦合差分帶通濾波器結構，但該結構由于缺少對共模信號的抑制，因而很難作為真正的差分濾波器應用到平衡電路中去。為了克服這一缺點，一種具有良好共模抑制特性的超寬帶微帶差分帶通濾波器被設計應用，但是了為了滿足超寬帶頻段的要求，但是由于它多級相連，增大了整個電路體積；并且帶外共模信號的抑制也不理想。為了減小體積，有學者使用了耦合諧振器和耦合線來提高共模抑制和擴展差模的上限阻帶，但是它的差損又比較大。基于以上分析，我們提出了基于終端短路自耦合環形諧振器的窄帶差分帶通濾波器，并尚未發現其相關研究和報導。

發明內容

本發明的目的在于提供一種很高的差模通帶選擇性、陡峭的邊帶、高共模抑制、體積小、重量輕、可靠性高、易于加工以及成本低的基于終端短路自耦合環形諧振器的窄帶差分帶通濾波器。

實現本發明目的的技術方案是：一種基于終端短路自耦合環形諧振器的窄帶差分帶通濾波器，包括終端短路自耦合環形諧振器，該終端短路自耦合環形諧振器的四條微帶線按順時針方向分別為第一微帶線、第二微帶線、第三微帶線、第四微帶線，第一微帶線為長方形的上邊，其中第一微帶線與第三微帶線上下對稱，第二微帶線與第四微帶線左右對稱，第二微帶線右端設置第一金屬化通孔，第一微帶線與第五微帶線耦合，第三微帶線與第六微帶線耦合，第六微帶線一端口為第一輸入端，另外一端口為第一輸出端，第五微帶線一端口為第二輸入端，另一個端口為第二輸出端,第五微帶線與第六微帶線沿TT’上下對稱,其中TT’為長方形終端短路自耦合環形諧振器的中心線。

本發明與現有技術相比，其顯著優點是：1）本發明能夠有較小的差模帶內插入損耗，較大的回波損耗，平坦的群延時，較高的共模抑制；（2）電路結構簡單，僅需要一個金屬化通孔和幾條微帶線；（3）工藝上易于實現；（4）利用微帶高溫度穩定性和可靠性，使得元件具有高溫度穩定性和高可靠性。

下面結合具體實施例對本發明做較為詳細的描述。

附圖說明

圖1是本發明基于終端短路自耦合環形諧振器的窄帶差分帶通濾波器的自耦合環形諧振器原理圖。

圖2是本發明基于終端短路自耦合環形諧振器的窄帶差分帶通濾波器的自耦合環形諧振器共模、差模等效電路圖。

圖3是本發明基于終端短路自耦合環形諧振器的窄帶差分帶通濾波器的自耦合環形諧振器共模、差模諧振頻率對比圖。

圖4是本發明基于終端短路自耦合環形諧振器的窄帶差分帶通濾波器的自耦合環形諧振器諧振頻率與長度l₁之間的關系圖。

圖5是本發明基于終端短路自耦合環形諧振器的窄帶差分帶通濾波器的自耦合環形諧振器奇偶模參數與自耦合系數k關系圖。

圖6是本發明基于終端短路自耦合環形諧振器的窄帶差分帶通濾波器的自耦合環形諧振器的共模、差模零點與自耦合系數k關系圖