CN105870554A - 非对称结构的差分式宽带滤波器 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种非对称结构的差分式宽带滤波器，所述第一传输线的一端与所述第一端口连接，所述第一传输线的另一端与所述第六传输线一端连接，所述第二端口设置于所述第一传输线与所述第六传输线的公共节点处；所述第三传输线的一端与所述第四端口连接，所述第三传输线的另一端与所述第七传输线的一端连接，所述第三端口连接于所述第三传输线和所述第七传输线的公共节点处，所述第五传输线、所述第四传输线以及所述第八传输线依次连接，所述六传输线以及所述第七传输线分别与所述第八传输线耦合；所述第一端口以及所述第二端口组成第一差分式端口，所述第三端口与所述第四端口组成第二差分式端口。

Description

非对称结构的差分式宽带滤波器
技术领域
本发明涉及微波通信领域，特别是涉及一种非对称结构的差分式宽带滤波器。
背景技术
现如今，随着无线通信系统的快速发展，环境噪声也随之变得越来越严重。相比与单端电路，差分式电路因其能更好的抑制环境噪声且在差分天线馈电上的广泛应用而越来越受到关注。滤波器作为微波电路中一种基本的器件，对差分式滤波器的研究也受到了专家学者的青睐。然而，目前对差分式滤波器的研究还主要停留在对称结构上进行设计，从而造成了电路结构复杂，电路设计面积较大的问题。所以，设计一种结构简单的非对称结构的差分式滤波器就显得尤为重要。
另一方面，随着在通信系统中，数据的传输速率越来越快，对宽带的差分式滤波器的需求也随之变的越来越多。在过去几年，对差分式宽带技术的研究也有很多，诸如采用多模谐振器，分支线，开槽的环谐振器等技术实现差分式宽带滤波器的设计。然而，这些设计常常基于对称结构进行设计，电路结构复杂且尺寸较大，造成加工成本高且存在以下的一种或多种缺点：1、通带内较差的共模抑制。2、频率选择性差。3、对共模信号的抑制范围较窄。
发明内容
本发明实施例提供一种非对称结构的差分式宽带滤波器；以解决现有技术中的技术问题。
本发明实施例提供一种非对称结构的差分式宽带滤波器，包括：基板以及设置于搜索基板上的第一端口、第二端口、第三端口、第四端口、第一传输线、第三传输线、第四传输线、第五传输线、第六传输线、第七传输线以及第八传输线；
所述第一传输线的一端与所述第一端口连接，所述第一传输线的另一端与所述第六传输线一端连接，所述第二端口设置于所述第一传输线与所述第六传输线的公共节点处；所述第三传输线的一端与所述第四端口连接，所述第三传输线的另一端与所述第七传输线的一端连接，所述第三端口连接于所述第三传输线和所述第七传输线的公共节点处，所述第五传输线、所述第四传输线以及所述第八传输线依次连接，所述六传输线以及所述第七传输线分别与所述第八传输线耦合；所述第一端口以及所述第二端口组成第一差分式端口，所述第三端口与所述第四端口组成第二差分式端口。
在本发明所述的非对称结构的差分式宽带滤波器中，第一传输线、第三传输线、第四传输线、第五传输线、第六传输线、第七传输线以及第八传输线均为微带线。
在本发明所述的非对称结构的差分式宽带滤波器中，所述第一端口、第二端口、第三端口、第四端口均为矩形微带线。
在本发明所述的非对称结构的差分式宽带滤波器中，所述第六传输线以及所述第七传输线的长度相同且共线。
在本发明所述的非对称结构的差分式宽带滤波器中，所述第四传输线连接于所述第八传输线的中点处。
在本发明所述的非对称结构的差分式宽带滤波器中，所述第一传输线、所述第三传输线均为半波长传输线。
在本发明所述的非对称结构的差分式宽带滤波器中，所述第四传输线以及所述第五传输线为四分之一波长传输线。
相较于现有技术的，实施本发明具有以下有益效果：
本发明通过在差分端口引入第一传输线与第三传输线来实现共模抑制，通过引入第四传输线与第五传输线来提高滤波器的频率选择性，并且通过引入第六传输线、第七传输线以及第八传输线组成的耦合结构来来进一步拓宽带外对共模信号抑制的范围，因此本发明提出的基于非对称结构来设计差分式宽带滤波器具有结构简单，并且大大的减小了电路的设计面积，并填补了基于非对称结构进行差分式滤波器设计的空白。
附图说明
图1是本发明一优选实施例中的非对称结构的差分式宽带滤波器电路原理图。
图2是本发明一优选实施例中的非对称结构的差分式宽带滤波器的结构示意图。
图3是图1所示实施例中的非对称结构的差分式宽带滤波器的实测响应图。
具体实施方式
为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的首选实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容更加透彻全面。
需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
实施例一
请参照图1至图2，在本优选实施例中，该非对称结构的差分式宽带滤波器，包括：基板(未示出)以及设置于所述基板上的第一端口A+、第二端口A-、第三端口B+、第四端口B-、第一传输线10、第三传输线30、第四传输线40、第五传输线50、第六传输线60、第七传输线70以及第八传输线80。其中，该基板可以为电路板，也可以为Roger基板。
其中，第一传输线10的一端与所述第一端口A+连接，所述第一传输线10的另一端与所述第六传输线60一端连接，所述第二端口A-设置于所述第一传输线10与所述第六传输线60的公共节点处；所述第三传输线30的一端与所述第四端口B-连接，所述第三传输线30的另一端与所述第七传输线70的一端连接，所述第三端口B+连接于所述第三传输线30和所述第七传输线70的公共节点处，所述第五传输线50、所述第四传输线40以及所述第八传输线80依次连接，所述六传输线60以及所述第七传输线70分别与所述第八传输线80耦合；所述第一端口A+以及所述第二端口A-组成第一差分式端口，所述第三端口B+与所述第四端口B-组成第二差分式端口。
具体地，该第一传输线10、第三传输线30、第四传输线40、第五传输线50、第六传输线60、第七传输线70以及第八传输线80均为微带线。第一端口A+、第二端口A-、第三端口B+、第四端口B-均为矩形微带线。
第六传输线60以及所述第七传输线70的长度相同且共线。
第四传输线40连接于所述第八传输线80的中点处。
第一传输线10、所述第三传输线30均为半波长传输线。第四传输线40以及第五传输线50为四分之一波长传输线。
本发明通过在差分端口引入第一传输线10与第三传输线30来实现共模抑制。通过引入第四传输线40与第五传输线50来提高滤波器的频率选择性。并且通过引入第六传输线60、第七传输线70以及第八传输线80组成的耦合结构20来来进一步拓宽带外对共模信号抑制的范围。
本发明提出了基于非对称结构来设计差分式宽带滤波器，结构简单，并且大大的减小了电路的设计面积。填补了基于非对称结构进行差分式滤波器设计的空白。本发明还同时兼有通带内具有好的共模抑制，较好的频率选择性、宽的共模抑制带宽等多种优点。
本实施例中的非对称结构的差分式宽带滤波器的其实测响应如图3所示，可见其工作在f0＝1.7GHz，在中心频率处的插入损耗为0.55dB，差模1dB带宽的频率范围为1.24-2.11GHz，即1dB相对带宽为52％。输入端的差模匹配小于-15dB的带宽为60.8％。共模抑制大于15dB的频率范围为0–4.5GHz，即带宽宽度为2.65f0。
综上所述，虽然本发明已以优选实施例揭露如上，但上述优选实施例并非用以限制本发明，本领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与润饰，因此本发明的保护范围以权利要求界定的范围为准。

Claims (7)

1.一种非对称结构的差分式宽带滤波器，其特征在于，包括：基板以及设置于搜索基板上的第一端口、第二端口、第三端口、第四端口、第一传输线、第三传输线、第四传输线、第五传输线、第六传输线、第七传输线以及第八传输线；
所述第一传输线的一端与所述第一端口连接，所述第一传输线的另一端与所述第六传输线一端连接，所述第二端口设置于所述第一传输线与所述第六传输线的公共节点处；所述第三传输线的一端与所述第四端口连接，所述第三传输线的另一端与所述第七传输线的一端连接，所述第三端口连接于所述第三传输线和所述第七传输线的公共节点处，所述第五传输线、所述第四传输线以及所述第八传输线依次连接，所述六传输线以及所述第七传输线分别与所述第八传输线耦合；所述第一端口以及所述第二端口组成第一差分式端口，所述第三端口与所述第四端口组成第二差分式端口。
2.根据权利要求1所述的非对称结构的差分式宽带滤波器，其特征在于，第一传输线、第三传输线、第四传输线、第五传输线、第六传输线、第七传输线以及第八传输线均为微带线。
3.根据权利要求1所述的非对称结构的差分式宽带滤波器，其特征在于，所述第一端口、第二端口、第三端口、第四端口均为矩形微带线。
4.根据权利要求1所述的非对称结构的差分式宽带滤波器，其特征在于，所述第六传输线以及所述第七传输线的长度相同且共线。
5.根据权利要求1所述的非对称结构的差分式宽带滤波器，其特征在于，所述第四传输线连接于所述第八传输线的中点处。
6.根据权利要求1所述的非对称结构的差分式宽带滤波器，其特征在于，所述第一传输线、所述第三传输线均为半波长传输线。
7.根据权利要求1所述的非对称结构的差分式宽带滤波器，其特征在于，所述第四传输线以及所述第五传输线为四分之一波长传输线。
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