[發明專利]基于信號干擾技術的高選擇性平衡濾波器

有效

• 申請號: 201610030674.5
• 申請日: 2016-01-18
• 公開（公告）號: CN105703043B
• 公開（公告）日: 2018-04-03
• 發明（設計）人: 馮文杰;洪美玲;車文荃;趙超穎;張穎
• 申請（專利權）人: 南京理工大學
• 主分類號: H01P1/212
• 分類號: H01P1/212
• 代理公司: 南京理工大學專利中心32203
• 代理人: 馬魯晉

技術領域

本發明涉及微波平衡電路技術領域，特別是一種基于信號干擾技術的高選擇性平衡濾波器。

背景技術

平衡電路在無線通信系統中有著非常重要的作用，可以提高接收機的信噪比、改善發射機的效率，從而有效的抑制環境噪聲和器件噪聲的影響。而在各種平衡電路器件中，平衡帶通濾波器發揮著至關重要的作用。平衡帶通濾波器的作用是保持較好的差模信號響應，同時在給定的頻率范圍內抑制共模信號。為了更好的抑制共模噪聲，平衡帶通濾波器還應該具備良好的帶外抑制和高的頻率選擇性。為了提高濾波器的頻率選擇性，級聯帶阻濾波器是常用的方法之一，缺點在于大大增加了整體濾波器的體積；通過加載枝節引入傳輸零點也是提高選擇性的方法，但是濾波器的損耗會不可避免的增加，近年來，許多學者都在致力于研究具有良好的共模抑制、高頻率選擇性和寬阻帶的平衡濾波器，如文獻1(“X.H.Wang，Q.Xue，W.W.Choi，A Novel Ultra-Wideband Differential Filter Based on Double-Sided Parallel-Strip Line，IEEE Microw.Wireless Compon.Lett.，vol.20，no.8，pp.471-473，Oct.2010”)，以及文獻2(“L.L.Qiu，Q.X.Chu，Balanced bandpass filter using stub-loaded ring resonator and loaded coupled feed-line，IEEE Microw.Wireless Compon.Lett.，vol.25，no.10，pp.654-656，Oct.2015”)中都比較詳細地介紹了幾種平衡濾波器的結構，以往設計的平衡濾波器結構存在的缺點有：(1)電路復雜，體積較大；(2)差模帶外性能差，共模抑制帶寬窄；(3)帶外傳輸零點少，共模抑制度低。

發明內容

本發明的目的在于提供一種基于信號干擾技術的高選擇性平衡濾波器。

實現本發明目的的技術解決方案為：一種基于信號干擾技術的高選擇性平衡濾波器，該平衡濾波器整體為左右對稱結構，其中第一端口、第二端口、第三端口、第四端口都位于介質基板的上層，四條50歐姆的微帶線分別與對應的四個端口相連，該四條50歐姆的微帶線分別為第一微帶線、第二微帶線、第三微帶線、第四微帶線；其中第一端口和第二端口位于介質基板的一側，第三端口和第四端口位于介質基板對稱的另外一側，第一端口和第二端口關于中心面對稱，第三端口和第四端口也關于中心面對稱。

第一端口通過第一微帶線與第一開路耦合線的一端相連，所述第一開路耦合線的另一端與開路傳輸線的一端相連，所述開路傳輸線的另一端開路，第三端口通過第三微帶線與第二開路耦合線的一端相連，所述第二開路耦合線的另一端與第一傳輸線的一端相連，所述第一傳輸線的另一端通過第三開路耦合線與第四微帶線相連，第一開路耦合線和第二開路耦合線通過第二傳輸線相連，開路傳輸線采用S形環繞方式，第一傳輸線為“幾”形；第一開路/短路耦合線的一端與第三傳輸線的一端相連，所述第三傳輸線的另一端與第一微帶線相連，第二開路/短路耦合線的一端與第四傳輸線的一端相連，所述第四傳輸線的另一端與第一微帶線相連，第一開路/短路耦合線和第二開路/短路耦合線通過第五傳輸線相連，四條開路/短路耦合線的遠離電路中心的四個末端均設置一個短路接地通孔，所述四個短路接地通孔的一端連接介質基板上層，四個短路接地通孔的另一端連接介質基板底層的金屬板。

與現有的技術相比，其顯著優點為：(1)本發明基于四分之一波長耦合線，通過調節耦合線長度、寬度、耦合間距等參量可以方便地調節耦合系數，外部品質因數以及濾波器差模響應帶寬，從而獲得所需的平衡濾波器響應；(2)本發明在得到差模高選擇性帶通響應的同時，利用信號干擾技術帶外可以產生多個傳輸零點，帶外諧波抑制頻段達到三個倍頻，并且共模響應也有多個傳輸零點，全頻抑制頻段也能達到三個倍頻。

下面結合附圖對本發明作進一步詳細描述。

附圖說明

圖1為本發明基于信號干擾技術的高選擇性平衡濾波器的三維結構示意圖。

圖2為本發明基于信號干擾技術的高選擇性平衡濾波器的上層結構示意圖。

圖3為本發明基于信號干擾技術的高選擇性平衡濾波器的差模響應的結果圖。

圖4為本發明基于信號干擾技術的高選擇性平衡濾波器的共模響應的結果圖。

具體實施方式