基于环形谐振器的小型化宽阻带双模平衡带通滤波器制造技术

本发明专利技术公开了一种基于环形谐振器的小型化宽阻带双模平衡带通滤波器，包括介质基板，介质基板一面的金属板作为金属接地板，介质基板另一面的金属板上刻蚀有第一输入端馈线、第二输入端馈线、第一输出端馈线、第二输出端馈线、电容加载方形谐振环、第一微扰短截线、第二微扰短截线、第一微带耦合线、第二微带耦合线；利用在环形谐振器内部引入电容加载结构和微扰单元实现了双模、小型化、宽阻带的平衡带通滤波器。本发明专利技术具有电路结构紧凑、尺寸小、频率选择性高、差模信号阻带宽、共模信号抑制频带宽的特点，非常适用于小型化高性能的现代无线通信系统。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于微波无源器件
，具体涉及一种基于环形谐振器的小型化宽阻带双模平衡带通滤波器。
技术介绍
近年来，随着移动通信、无线局域网、卫星通信和雷达、遥感技术的快速发展，对通信系统中的射频微波器件提出了小型化的要求。在微波滤波器产业中，双模滤波器通过引入一个双模谐振器就可以作为一个双调谐的谐振电路，所以对于同一个性能指标的滤波器来说，所需要的谐振器的数目就减半，这样就可以使滤波器的结构更加紧凑，尺寸更加小巧，也正因为如此，其越来越多地被应用于现代无线通信系统的设计中。平衡带通滤波器可以高效抑制环境噪声和系统内部有源器件产生的噪声(共模信号)，同时对差模信号输入具有滤波特性，因而被广泛应用于现代无线通信系统中。目前，大部分已公开的平衡带通滤波器都只能实现小型化、高频率选择性、差模信号阻带宽、共模信号抑制频带宽等特性中的一个或某几个，这将难以满足日益发展的型化高性能无线通信系统的需求。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种同时具有电路结构紧凑、尺寸小、频率选择性高、差模信号阻带宽、共模信号抑制频带宽等特点的基于环形谐振器的小型化宽阻带双模平衡带通滤波器，以适用于小型化高性能要求的现代无线通信系统。实现本专利技术目的的技术解决方案为：一种基于环形谐振器的小型化宽阻带双模平衡带通滤波器，包括介质基板，介质基板一面的金属板作为金属接地板，介质基板另一面的金属板上刻蚀有第一输入端馈线、第二输入端馈线、第一输出端馈线、第二输出端馈线、电容加载方形谐振环、第一微扰短截线、第二微扰短截线、第一微带耦合线、第二微带耦合线；所述的第一输入端馈线包括第一输入端微带线导带和第一输入端微带耦合线，第二输入端馈线包括第二输入端微带线导带和第二输入端微带耦合线，第一输出端馈线包括第一输出端微带线导带和第一输出端微带耦合线，第二输出端馈线包括第二输出端微带线导带和第二输出端微带耦合线；所述的电容加载方形谐振环包括方形谐振环和四个结构相同的电容加载结构，四个电容加载结构分别位于方形谐振环内部的四个角上，相邻的两个电容加载结构关于方形谐振环的中轴线对称；所述的第一微扰短截线与第二微扰短截线以关于方形谐振环中心对称的位置分别与在两个电容加载结构的第五微带短截线连接；所述的第一微带耦合线和第二微带耦合线对称设置于方形谐振环两个对角的内部，第一微扰短截线、第二微扰短截线位于方形谐振环该组对角的对角线上，且第一微扰短截线、第二微扰短截线分别与对应角内的电容加载结构连接；所述的第一微带耦合线和第二微带耦合线分别由两个相互垂直等长的微带线组成，且第一微带耦合线和第二微带耦合线对称设置于方形谐振环两个对角的外部，构成第一微带耦合线的两条微带线与方形谐振环的两条边平行，构成第二微带耦合线的两条微带线与方形谐振环的另外两条边平行。进一步地，本专利技术基于环形谐振器的小型化宽阻带双模平衡带通滤波器，所述第一输入端微带线导带在位于第一输入端微带耦合线的中心位置与第一输入端微带耦合线垂直连接构成T型结构；第二输入端微带线导带在位于第二输入端微带耦合线的中心位置与第二输入端微带耦合线垂直连接构成T型结构；第一输出端微带线导带在位于第一输出端微带耦合线的中心位置与第一输出端微带耦合线垂直连接构成T型结构；第二输出端微带线导带在位于第二输出端微带耦合线的中心位置与第二输出端微带耦合线垂直连接构成T型结构；第一输入端微带耦合线和第二输入端微带耦合线对称设置在方形谐振环的两侧、第一输出端微带耦合线和第二输出端微带耦合线对称设置在方形谐振环的另外两侧，且第一输入端微带耦合线、第二输入端微带耦合线、第一输出端微带耦合线、第二输出端微带耦合线分别与方形谐振环的四条边平行。进一步地，本专利技术基于环形谐振器的小型化宽阻带双模平衡带通滤波器，所述第一输入端微带耦合线、第二输入端微带耦合线、第一输出端微带耦合线和第二输出端微带耦合线的长度均与方形谐振环的边长相同；第一输入端微带线导带、第二输入端微带线导带、第一输出端微带线导带和第二输出端微带线导带的宽度相等；第一输入端微带耦合线、第二输入端微带耦合线、第一输出端微带耦合线和第二输出端微带耦合线的宽度相等。进一步地，本专利技术基于环形谐振器的小型化宽阻带双模平衡带通滤波器，所述电容加载结构包括第一微带短截线、第二微带短截线、第三微带短截线、第四微带短截线以及第五微带短截线；第五微带短截线位于方形谐振环的对角线上，第一微带短截线、第二微带短截线、第三微带短截线、第四微带短截线的一端均与第五微带短截线呈45°夹角连接；其中，第一微带短截线和第二微带短截线对称设置在第五微带短截线的两侧并分别与方形谐振环相邻的两个边平行，第三微带短截线和第四微带短截线对称设置在第五微带短截线的两侧并分别与方形谐振环相邻的两个边平行。进一步地，本专利技术基于环形谐振器的小型化宽阻带双模平衡带通滤波器，所述第一输入端微带耦合线、第二输入端微带耦合线、第一输出端微带耦合线和第二输出端微带耦合线的宽度小于第一输入端微带线导带、第二输入端微带线导带、第一输出端微带线导带和第二输出端微带线导带宽度的二分之一。进一步地，本专利技术基于环形谐振器的小型化宽阻带双模平衡带通滤波器，所述第一、第二微扰短截线所在方形谐振环的对角与第一、二微带耦合线所在方形谐振环的对角相同。本专利技术与现有技术相比，其显著优点在于：(1)该平衡滤波器的结构简单，可在单片PCB板上实现，便于加工，生产成本低；(2)该平衡滤波器对差分信号具有高频率选择性、宽阻带的特性，对共模信号具有高抑制水平，宽频带的抑制效果；(3)该平衡滤波器的尺寸小、插入损耗小等特性。附图说明图1是本专利技术基于环形谐振器的小型化宽阻带双模平衡带通滤波器的结构示意图。图2是本专利技术基于环形谐振器的小型化宽阻带双模平衡带通滤波器的侧视图。图3是本专利技术基于环形谐振器的小型化宽阻带双模平衡带通滤波器实施例的具体尺寸示意图。图4是本专利技术基于环形谐振器的小型化宽阻带双模平衡带通滤波器实施例中差模响应的仿真结果图。图5是本专利技术基于环形谐振器的小型化宽阻带双模平衡带通滤波器实施例中共模响应的仿真结果图。具体实施方式结合图1和图2，本专利技术基于环形谐振器的小型化宽阻带双模平衡带通滤波器，包括介质基板10，介质基板10一面的金属板作为金属接地板101，介质基板10另一面的金属板上刻蚀有第一输入端馈线1、第二输入端馈线2、第一输出端馈线3、第二输出端馈线4、电容加载方形谐振环5、第一微扰短截线6、第二微扰短截线7、第一微带耦合线8、第二微带耦合线9；所述的第一输入端馈线1包括第一输入端微带线导带11和第一输入端微带耦合线12，第二输入端馈线2包括第二输入端微带线导带21和第二输入端微带耦合线22，第一输出端馈线3包括第一输出端微带线导带31和第一输出端微带耦合线32，第二输出端馈线4包括第二输出端微带线导带41和第二输出端微带耦合线42；所述的电容加载方形谐振环5包括方形谐振环51和四个结构相同的电容加载结构52，四个电容加载结构52分别位于方形谐振环51内部的四个角上，相邻的两个电容加载结构52关于方形谐振环51的中轴线对称；所述的第一微扰短截线6与第二微扰短截线7对称设置于方形谐振环51两个对角的内部，第一微扰短截线6、第二微扰短本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于环形谐振器的小型化宽阻带双模平衡带通滤波器，其特征在于：包括介质基板(10)，介质基板(10)一面的金属板作为金属接地板(101)，介质基板(10)另一面的金属板上刻蚀有第一输入端馈线(1)、第二输入端馈线(2)、第一输出端馈线(3)、第二输出端馈线(4)、电容加载方形谐振环(5)、第一微扰短截线(6)、第二微扰短截线(7)、第一微带耦合线(8)、第二微带耦合线(9)；所述的第一输入端馈线(1)包括第一输入端微带线导带(11)和第一输入端微带耦合线(12)，第二输入端馈线(2)包括第二输入端微带线导带(21)和第二输入端微带耦合线(22)，第一输出端馈线(3)包括第一输出端微带线导带(31)和第一输出端微带耦合线(32)，第二输出端馈线(4)包括第二输出端微带线导带(41)和第二输出端微带耦合线(42)；所述的电容加载方形谐振环(5)包括方形谐振环(51)和四个结构相同的电容加载结构(52)，四个电容加载结构(52)分别位于方形谐振环(51)内部的四个角上，相邻的两个电容加载结构(52)关于方形谐振环(51)的中轴线对称；所述的第一微扰短截线(6)与第二微扰短截线(7)对称设置于方形谐振环(51)两个对角的内部，第一微扰短截线(6)、第二微扰短截线(7)位于方形谐振环(51)该组对角的对角线上，且第一微扰短截线(6)、第二微扰短截线(7)分别与对应角内的电容加载结构(52)连接；所述的第一微带耦合线(8)和第二微带耦合线(9)分别由两个相互垂直等长的微带线组成，且第一微带耦合线(8)和第二微带耦合线(9)对称设置于方形谐振环(51)两个对角的外部，构成第一微带耦合线(8)的两条微带线与方形谐振环(51)的两条边平行，构成第二微带耦合线(9)的两条微带线与方形谐振环(51)的另外两条边平行。...

【技术特征摘要】
1.一种基于环形谐振器的小型化宽阻带双模平衡带通滤波器，其特征在于：包括介质基板(10)，介质基板(10)一面的金属板作为金属接地板(101)，介质基板(10)另一面的金属板上刻蚀有第一输入端馈线(1)、第二输入端馈线(2)、第一输出端馈线(3)、第二输出端馈线(4)、电容加载方形谐振环(5)、第一微扰短截线(6)、第二微扰短截线(7)、第一微带耦合线(8)、第二微带耦合线(9)；所述的第一输入端馈线(1)包括第一输入端微带线导带(11)和第一输入端微带耦合线(12)，第二输入端馈线(2)包括第二输入端微带线导带(21)和第二输入端微带耦合线(22)，第一输出端馈线(3)包括第一输出端微带线导带(31)和第一输出端微带耦合线(32)，第二输出端馈线(4)包括第二输出端微带线导带(41)和第二输出端微带耦合线(42)；所述的电容加载方形谐振环(5)包括方形谐振环(51)和四个结构相同的电容加载结构(52)，四个电容加载结构(52)分别位于方形谐振环(51)内部的四个角上，相邻的两个电容加载结构(52)关于方形谐振环(51)的中轴线对称；所述的第一微扰短截线(6)与第二微扰短截线(7)对称设置于方形谐振环(51)两个对角的内部，第一微扰短截线(6)、第二微扰短截线(7)位于方形谐振环(51)该组对角的对角线上，且第一微扰短截线(6)、第二微扰短截线(7)分别与对应角内的电容加载结构(52)连接；所述的第一微带耦合线(8)和第二微带耦合线(9)分别由两个相互垂直等长的微带线组成，且第一微带耦合线(8)和第二微带耦合线(9)对称设置于方形谐振环(51)两个对角的外部，构成第一微带耦合线(8)的两条微带线与方形谐振环(51)的两条边平行，构成第二微带耦合线(9)的两条微带线与方形谐振环(51)的另外两条边平行。2.根据权利要求1所述的基于环形谐振器的小型化宽阻带双模平衡带通滤波器，其特征在于：所述第一输入端微带线导带(11)在位于第一输入端微带耦合线(12)的中心位置与第一输入端微带耦合线(12)垂直连接构成T型结构；第二输入端微带线导带(21)在位于第二输入端微带耦合线(22)的中心位置与第二输入端微带耦合线(22)垂直连接构成T型结构；第一输出端微带线导带(31)在位于第一输出端微带耦合线(32)的中心位置与第一输出端微带耦合线(32)垂直连接构成T型结构；第二输出端微带线导带(41)在位于第二输出端微带耦合线(42)的中心位置与第二输出端微带耦合线(42)
\t垂直连接构成T型结构；第一输入端微...

【专利技术属性】
技术研发人员：顾辉，王建朋，葛磊，许丽洁，陆佳元，
申请(专利权)人：南京理工大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32