CN106025461B - 一种新型的差分式宽带滤波器 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种新型的差分式宽带滤波器，包括：基板以及设置于该基板上的第一端口、第二端口、第三端口、第四端口、第一传输线、第二传输线以及第三传输线，所述第一端口、所述第一传输线、所述第二传输线、所述第三传输线以及所述第四端口依次连接，所述第二端口连接于所述第一传输线与所述第二传输线的公共节点处，所述第三端口连接于所述第二传输线与所述第三传输线的公共节点处；所述第一端口与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；所述第一传输线、所述第二传输线以及所述第三传输线均为半波长传输线。本发明具有结构简单，电路设计面积小的有益效果，并且在通带内具有好的共模抑制。

Description

一种新型的差分式宽带滤波器
技术领域
本发明涉及微波通信领域，特别是涉及一种新型的差分式宽带滤波器。
背景技术
现如今，随着射频系统的快速发展，差分式电路因为其能够实现对差模信号的传输以及共模信号的抑制等优点得到广泛应用。滤波器又是微波电路中一种重要的器件，所以，对差分式滤波器的研究也是至关重要的。然而，目前对差分式滤波器的研究大多都是基于对称结构，设计结构比较复杂，并且电路设计面积比较大，造成加工成本比较高。与之相反，非对称结构则大大减小了电路的设计面积，并且相比于对称结构，设计结构也较简单。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，为了满足通信系统数据高速率传输的需求，差分式宽带技术也越来越受到学术与工业领域的关注。最近，具有可控谐振频率的多模谐振器常被用来研究差分式宽带滤波器。然而，这些设计常常不能够在通带内提供很好的共模抑制。随后，为了提高通带内的共模抑制能力，采用分支线，开槽的环谐振器等技术被应用在差分式宽带滤波器的设计中。但是，所有的设计都没有脱离对称结构，所以说，对非对称结构的差分式宽带滤波器的研究会使其在系统集成化、小型化方面更具有优势。
发明内容
本发明实施例提供一种新型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新型的差分式宽带滤波器，包括：基板以及设置于该基板上的第一端口、第二端口、第三端口、第四端口、第一传输线、第二传输线以及第三传输线，所述第一端口、所述第一传输线、所述第二传输线、所述第三传输线以及所述第四端口依次连接，所述第二端口连接于所述第一传输线与所述第二传输线的公共节点处，所述第三端口连接于所述第二传输线与所述第三传输线的公共节点处；所述第一端口与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；所述第一传输线、所述第二传输线以及所述第三传输线均为半波长传输线。
在本发明所述的新型的差分式宽带滤波器中，所述基板为RO4003C基板。
在本发明所述的新型的差分式宽带滤波器中，第一端口、第二端口、第三端口、第四端口为相互平行的矩形微带线。
在本发明所述的新型的差分式宽带滤波器中，所述第一传输线、所述第二传输线以及所述第三传输线均为矩形微带线。
相较于现有技术的，实施本发明具有以下有益效果：
本发明通过非对称结构来实现差分式宽带滤波器的设计；
该两个差分式端口之间引入半波长的传输线实现共模抑制；
并可以通过调整第一传输线第三传输线与第二传输线的阻抗比来控制滤波器的带宽；
因此，本发明实现了基于非对称结构的差分式宽带滤波器的设计，具有结构简单，电路设计面积小，并且在通带内具有好的共模抑制。
附图说明
图1是本发明一优选实施例中的新型的差分式宽带滤波器的电路原理图。
图2是本发明一优选实施例中的新型的差分式宽带滤波器的结构示意图。
图3是本发明图1所示实施例中的新型的差分式宽带滤波器的响应图。
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，该新型的差分式宽带滤波器，包括：基板以及设置于该基板上的第一端口A+、第二端口A-、第三端口A+、第四端口B-、第一传输线10、第二传输线20以及第三传输线30，所述第一端口A+、所述第一传输线10、所述第二传输线20、所述第三传输线30以及所述第四端口B-依次连接，所述第二端口A-连接于所述第一传输线10与所述第二传输线20的公共节点处，所述第三端口A+连接于所述第二传输线20与所述第三传输线30的公共节点处；所述第一端口A+与所述第二端口A-组成第一差分式端口，所述第三端口A+与所述第四端口B-组成第二差分式端口；所述第一传输线10、所述第二传输线20以及所述第三传输线30均为半波长传输线。
在本发明所述的新型的差分式宽带滤波器中，所述基板为RO4003C基板。
在本发明所述的新型的差分式宽带滤波器中，第一端口A+、第二端口A-、第三端口A+、第四端口B-为相互平行的矩形微带线。
在本发明所述的新型的差分式宽带滤波器中，所述第一传输线10、所述第二传输线20以及所述第三传输线30均为矩形微带线。
其工作原理如下，通过传输线10与传输线20的阻抗比来控制滤波器带宽的大小。首先我们定义阻抗比k＝Z1/Z2,通过图2可以看出，随着阻抗比k值得增加，带宽逐渐减小,通过在差分式端口之间加入半波长的传输线，实现通带内的共模抑制。
本发明通过非对称结构来实现差分式宽带滤波器的设计；
该两个差分式端口之间引入半波长的传输线实现共模抑制；
并可以通过调整第一传输线第三传输线与第二传输线的阻抗比来控制滤波器的带宽；
因此，本发明实现了基于非对称结构的差分式宽带滤波器的设计，具有结构简单，电路设计面积小，并且在通带内具有好的共模抑制。
本实施例中的新型的差分式宽带滤波器的响应图如图3所示，可见其工作在1.8GHz，中心频率附近(1.6-2GHz)的插入损耗为0.25dB，1dB带宽的频率范围为1.36-2.28GHz，即1dB相对带宽为50.5％。输入端的差模匹配小于-20dB的带宽为41.1％。共模抑制大于20dB的频率范围为1.23-2.42GHz，即相对带宽为65.2％。
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 (4)

1.一种新型的差分式宽带滤波器，其特征在于，包括：基板以及设置于该基板上的第一端口、第二端口、第三端口、第四端口、第一传输线、第二传输线以及第三传输线，所述第一端口、所述第一传输线、所述第二传输线、所述第三传输线以及所述第四端口依次连接，所述第二端口连接于所述第一传输线与所述第二传输线的公共节点处，所述第三端口连接于所述第二传输线与所述第三传输线的公共节点处；所述第一端口与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；所述第一传输线、所述第二传输线以及所述第三传输线均为半波长传输线。
2.根据权利要求1所述的新型的差分式宽带滤波器，其特征在于，所述基板为RO4003C基板。
3.根据权利要求1所述的新型的差分式宽带滤波器，其特征在于，第一端口、第二端口、第三端口、第四端口为相互平行的矩形微带线。
4.根据权利要求1所述的新型的差分式宽带滤波器，其特征在于，所述第一传输线、所述第二传输线以及所述第三传输线均为矩形微带线。
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