CN110459845A - 一种平衡式双通带微带滤波器 - Google Patents

一种平衡式双通带微带滤波器 Download PDF

Info

Publication number
CN110459845A
CN110459845A CN201910581989.2A CN201910581989A CN110459845A CN 110459845 A CN110459845 A CN 110459845A CN 201910581989 A CN201910581989 A CN 201910581989A CN 110459845 A CN110459845 A CN 110459845A
Authority
CN
China
Prior art keywords
wavelength
microstrip line
coupled microstrip
patch capacitor
band
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201910581989.2A
Other languages
English (en)
Other versions
CN110459845B (zh
Inventor
施金
董建成
徐凯
张威
曹青华
杨永杰
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nantong University
Nantong Research Institute for Advanced Communication Technologies Co Ltd
Original Assignee
Nantong University
Nantong Research Institute for Advanced Communication Technologies Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nantong University, Nantong Research Institute for Advanced Communication Technologies Co Ltd filed Critical Nantong University
Priority to CN201910581989.2A priority Critical patent/CN110459845B/zh
Publication of CN110459845A publication Critical patent/CN110459845A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN110459845B publication Critical patent/CN110459845B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01P—WAVEGUIDES; RESONATORS, LINES, OR OTHER DEVICES OF THE WAVEGUIDE TYPE
    • H01P1/00—Auxiliary devices
    • H01P1/20—Frequency-selective devices, e.g. filters
    • H01P1/201—Filters for transverse electromagnetic waves
    • H01P1/203—Strip line filters

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)

Abstract

本发明公开了一种平衡式双通带微带滤波器，四个五分之一波长的耦合微带线两两级联，两个十分之一波长的耦合微带线别连接在两两级联的两组十分之一波长的耦合微带线的两端。采用两个十分之一波长的耦合微带线级联四个五分之一波长的耦合微带线结合加载贴片电容的方式，获得的平衡式双通带微带滤波器兼顾小尺寸、高频率选择性以及简单的结构等特点，同时具有多个传输零点。

Description

一种平衡式双通带微带滤波器
技术领域
本发明涉及微波通信领域，尤其涉及一种平衡式双通带滤波器。
背景技术
随着无线通信技术的迅速发展，不同制式的无线通信系统不断涌现，诸如GSM，WCDMA，FDD-LTE，TD-LTE等，因此对能够工作在多个频段的通信系统产生了极大的需求，其中应用较多的是双通带系统，而双通带滤波器是其重要部件。与此同时，无线系统集成度、高性能的发展趋势提高了对环境噪声、电磁干扰等的抑制要求，而平衡式电路具有抗电磁干扰和抑制环境噪声等能力，因此被广泛用于此类系统。平衡式双通带滤波器能同时获得双通带滤波功能及共模信号抑制功能，因此符合当前无线通信系统的发展趋势。
目前已报道了多种平衡式双通带滤波器。主要设计方法是利用阶跃阻抗谐振器、枝节加载谐振器、枝节加载阶跃阻抗谐振器、集总元件加载阶跃阻抗谐振器、终端短路/开路耦合阶跃阻抗谐振器、非对称耦合线、多模环形谐振器等实现平衡式双通带滤波及共模抑制，然而上述设计无法兼顾尺寸、频率选择性及简单的结构。因此提出一种平衡式双通带微带滤波器，使其同时具有小尺寸、高频率选择性及简单的电路结构等特点显得至关重要。
发明内容
发明目的：针对上述现有技术，提出一种平衡式双通带微带滤波器，保证平衡式双通带滤波器同时获得小尺寸、高频率选择性以及简单的结构等特性，即以简易的结构实现高频率选择性和小型化。
技术方案：一种平衡式双通带微带滤波器，采用单层微带且中心对称结构，包括四条馈线，两个十分之一波长的耦合微带线，四个五分之一波长的耦合微带线，两个贴片电容C1，四个接地贴片电容C2和两个接地贴片电容C3；所述四个五分之一波长的耦合微带线两两级联，所述两个十分之一波长的耦合微带线别连接在两两级联的两组十分之一波长的耦合微带线的两端；
四条馈线分别连接两个十分之一波长的耦合微带线，两个贴片电容C1分别加载在两个十分之一波长的耦合微带线的内侧，四个接地贴片电容C2分别加载在一个五分之一波长的耦合微带线上，两个接地贴片电容C3分别加载在两两级联的两组十分之一波长的耦合微带线的连接点处。
进一步的，所述四条馈线设置在十分之一波长的耦合微带线外侧中心处；所述贴片电容C1设置在十分之一波长的耦合微带线的内侧中心处；所述接地贴片电容C2设置在两两级联的两组十分之一波长的耦合微带线的相对内侧，并靠近与所述十分之一波长的耦合微带线的连接处。
有益效果：相比于现有的平衡式双通带滤波器，本发明采用两个十分之一波长的耦合微带线级联四个五分之一波长的耦合微带线结合加载贴片电容的方式，获得的平衡式双通带微带滤波器兼顾小尺寸、高频率选择性以及简单的结构等特点，同时具有多个传输零点。具体优点为：
(1)中心加载贴片电容的两个十分之一波长耦合微带线级联双端连接接地贴片电容的四个五分之一波长耦合微带线，实现差模双通带和共模抑制，具有尺寸小，结构简单，带外抑制高的特点。
(2)四条馈线分别连接两个十分之一波长的耦合微带线，两个贴片电容C1分别加载在两个十分之一波长的耦合微带线的内侧，四个接地贴片电容C2分别加载在一个五分之一波长的耦合微带线上，用于增强耦合、调节滤波器的匹配、提高频率选择性以及带外抑制。
(3)两个接地贴片电容C3分别加载在两两级联的两组十分之一波长的耦合微带线的连接点处，位于中心对称线上，用于提高共模抑制。
(4)贴片电容C1、接地贴片电容C2以及接地贴片电容C3均沿中心对称线对称分布，以保证电路结构的对称性。
附图说明
图1为平衡式双通带微带滤波器的结构示意图；
图2为平衡式双通带微带滤波器的频率响应仿真结果图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做更进一步的解释。
如图1所示，一种平衡式双通带微带滤波器，采用单层微带且中心对称结构，包括四条馈线1～4，两个十分之一波长的耦合微带线5、6，四个五分之一波长的耦合微带线7～10，两个贴片电容C1，四个接地贴片电容C2和两个接地贴片电容C3。
四个五分之一波长的耦合微带线7～10两两级联，两个十分之一波长的耦合微带线5、6别连接在两两级联的两组十分之一波长的耦合微带线的两端。四条馈线1～4分别连接两个十分之一波长的耦合微带线5、6，并设置在十分之一波长的耦合微带线5、6外侧中心处。
两个贴片电容C1分别加载在两个十分之一波长的耦合微带线5、6的内侧中心处。四个接地贴片电容C2设置在两两级联的两组十分之一波长的耦合微带线的相对内侧，分别加载在一个五分之一波长的耦合微带线7～10上，并靠近与十分之一波长的耦合微带线5、6的连接处。两个接地贴片电容C3分别加载在两两级联的两组十分之一波长的耦合微带线的连接点处。馈线1和馈线2外接一对平衡式端口，馈线3和馈线4外接另一对平衡式端口。
上述结构的平衡式双通带微带滤波器，当使用差模信号激励时，中心对称面等效为理想电壁，接地贴片电容C3不起作用，在贴片电容C1、接地贴片电容C2以及耦合微带线的共同作用下，可获得差模双通带，两个差模通带内均有两个谐振点，在差模低频通带的左侧可实现三个传输零点，两个差模通带之间可实现两个传输零点，差模高频通带的右侧可实现两个传输零点，从而保证了两个通带之间具有良好的隔离、高的频率选择性及对带外信号的有效抑制。
当使用共模信号激励时，上述结构的平衡式双通带微带滤波器的中心对称面等效为理想磁壁，此时，由于贴片电容C1、接地贴片电容C2、接地贴片电容C3以及耦合微带线的共同作用可获得共模抑制频带，并且共模抑制频带很好地覆盖住了两个差模通带，从而有效地保证了在整个差模通带范围内对共模信号的抑制。
本实施例中，滤波器的物理尺寸为63.4mm×8.2mm，对应的电尺寸为0.7λg×0.09λg，λg为低频通带的中心频率所对应的导波波长。本实施例采用RO4003C基板，其介电常数为3.38，损耗角为0.0027，厚度为0.813mm。滤波器频率响应如图2所示，存在两个差模通带，低频通带的中心频率为1.99GHz，其通带内存在两个谐振点，分别位于1.97GHZ和2.01GHz，3-dB差模相对带宽为6.5％，中心频率处的插入损耗为0.41dB；高频通带的中心频率为2.84GHz，其通带内存在两个谐振点，分别位于2.75GHz和2.9GHz，3-dB差模相对带宽为10.6％，中心频率处的最小插入损耗为0.39dB。通带两侧总共存在七个差模传输零点，分别位于0GHz，1.04GHz，1.85GHz，2.16GHz，2.58GHz，3.11GHz和3.49GHz，很好地抑制了带外信号，同时两个差模通带之间的隔离均大于17dB。共模抑制频段完全覆盖了两个差模通带，低频通带内的共模抑制均大于28dB，高频通带内的共模抑制均大于21dB，从而有效地保证了差模通带内对共模信号的抑制。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (2)

1.一种平衡式双通带微带滤波器，其特征在于：采用单层微带且中心对称结构，包括四条馈线(1～4)，两个十分之一波长的耦合微带线(5、6)，四个五分之一波长的耦合微带线(7～10)，两个贴片电容C1，四个接地贴片电容C2和两个接地贴片电容C3；所述四个五分之一波长的耦合微带线(7～10)两两级联，所述两个十分之一波长的耦合微带线(5、6)别连接在两两级联的两组十分之一波长的耦合微带线的两端；
四条馈线(1～4)分别连接两个十分之一波长的耦合微带线(5、6)，两个贴片电容C1分别加载在两个十分之一波长的耦合微带线(5、6)的内侧，四个接地贴片电容C2分别加载在一个五分之一波长的耦合微带线(7～10)上，两个接地贴片电容C3分别加载在两两级联的两组十分之一波长的耦合微带线的连接点处。
2.根据权利要求1所述的平衡式双通带微带滤波器，其特征在于：所述四条馈线(1～4)设置在十分之一波长的耦合微带线(5、6)外侧中心处；所述贴片电容C1设置在十分之一波长的耦合微带线(5、6)的内侧中心处；所述接地贴片电容C2设置在两两级联的两组十分之一波长的耦合微带线的相对内侧，并靠近与所述十分之一波长的耦合微带线(5、6)的连接处。
CN201910581989.2A 2019-06-30 2019-06-30 一种平衡式双通带微带滤波器 Active CN110459845B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910581989.2A CN110459845B (zh) 2019-06-30 2019-06-30 一种平衡式双通带微带滤波器

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910581989.2A CN110459845B (zh) 2019-06-30 2019-06-30 一种平衡式双通带微带滤波器

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN110459845A true CN110459845A (zh) 2019-11-15
CN110459845B CN110459845B (zh) 2020-12-01

Family

ID=68481858

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201910581989.2A Active CN110459845B (zh) 2019-06-30 2019-06-30 一种平衡式双通带微带滤波器

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN110459845B (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114024108A (zh) * 2021-10-28 2022-02-08 南湖实验室 一种小型化可重构微带低通滤波器
CN114050382A (zh) * 2021-11-16 2022-02-15 南通大学 一种平衡式宽带压控可调移相器

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2005124922A1 (fr) * 2004-06-09 2005-12-29 Thomson Licensing Dispositif de symetrisation de l’acces a une antenne
CN103107390A (zh) * 2013-01-23 2013-05-15 南京理工大学 具有带宽控制的平衡式射频电调带通滤波器
US20130147535A1 (en) * 2011-06-17 2013-06-13 University Of Florida Research Foundation, Incorporated Tunable active directional couplers
CN103367845A (zh) * 2013-06-24 2013-10-23 南京航空航天大学 一种超宽带微带平衡滤波器
CN109524748A (zh) * 2018-11-09 2019-03-26 南京航空航天大学 一种频率可调谐微带平衡带通滤波器
CN109841933A (zh) * 2019-03-11 2019-06-04 南通大学 一种紧凑型宽带差分带通滤波器

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2005124922A1 (fr) * 2004-06-09 2005-12-29 Thomson Licensing Dispositif de symetrisation de l’acces a une antenne
US20130147535A1 (en) * 2011-06-17 2013-06-13 University Of Florida Research Foundation, Incorporated Tunable active directional couplers
CN103107390A (zh) * 2013-01-23 2013-05-15 南京理工大学 具有带宽控制的平衡式射频电调带通滤波器
CN103367845A (zh) * 2013-06-24 2013-10-23 南京航空航天大学 一种超宽带微带平衡滤波器
CN109524748A (zh) * 2018-11-09 2019-03-26 南京航空航天大学 一种频率可调谐微带平衡带通滤波器
CN109841933A (zh) * 2019-03-11 2019-06-04 南通大学 一种紧凑型宽带差分带通滤波器

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
JIANCHENG DONG ET AL: ""compact wideband differential bandpass filter using coupled microstrip lines and capacitors"", 《IEEE MICROWAVE AND WIRELESS COMPONENTS LETTERS》 *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114024108A (zh) * 2021-10-28 2022-02-08 南湖实验室 一种小型化可重构微带低通滤波器
CN114024108B (zh) * 2021-10-28 2022-10-11 南湖实验室 一种小型化可重构微带低通滤波器
CN114050382A (zh) * 2021-11-16 2022-02-15 南通大学 一种平衡式宽带压控可调移相器

Also Published As

Publication number Publication date
CN110459845B (zh) 2020-12-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN110994109B (zh) 一种紧凑型全平衡式宽带滤波功分器
CN106972228B (zh) 一种基于槽线形式的高选择性巴伦滤波器
CN104900949A (zh) 基于交叉型多模谐振器的宽带三模平衡带通滤波器
SG189992A1 (en) Multiple-mode filter for radio frequency integrated circuits
Wong et al. Multifolded bandwidth branch line coupler with filtering characteristic using coupled port feeding
CN104934663A (zh) 一种基于多模谐振器的宽带高选择性平衡带通滤波器
CN110459839A (zh) 一种频率可调差分双通带滤波器
Feng et al. Strip-loaded slotline resonator for compact differential-mode bandpass filters with improved upper stopband performance
CN111384534B (zh) 一种三通带功分滤波器
CN110459845A (zh) 一种平衡式双通带微带滤波器
CN109841933B (zh) 一种紧凑型宽带差分带通滤波器
CN109066024B (zh) 一种基于模式复合传输线的大频率比双通带滤波器
CN110380168A (zh) 非平衡到平衡的双宽带功分滤波器
CN108879043B (zh) 一种采用耦合枝节加载槽线谐振结构的三模平衡滤波器
US20060091979A1 (en) Dual-band bandpass filter with stepped-impedance resonators
CN109193087A (zh) 一种新型的高性能双通带四功分滤波器
Tsai et al. Analysis and design of single-to-balanced combline bandpass filters with two independently controllable transmission zeros in LTCC technology
CN205646079U (zh) 一种可调的平面带通-带阻滤波器
CN204651445U (zh) 一种采用耦合馈线加载的多传输零点平衡滤波器
CN116527009A (zh) 电学器件与声学器件混合的滤波器及射频前端
CN115149230B (zh) 一种具有谐波抑制功能的平衡式超宽带带通滤波器
CN111682292B (zh) 一种基于四模谐振器的四通带功分滤波器
CN111384535B (zh) 一种双通带功分滤波器
CN108682926A (zh) 一种高选择性双通带功分滤波器
CN104393382A (zh) 具有宽阻带特性的高阶小型化窄带带通滤波器

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant