CN111710945B - 一种超小型平衡式三线耦合滤波器 - Google Patents
一种超小型平衡式三线耦合滤波器 Download PDFInfo
- Publication number
- CN111710945B CN111710945B CN202010510224.2A CN202010510224A CN111710945B CN 111710945 B CN111710945 B CN 111710945B CN 202010510224 A CN202010510224 A CN 202010510224A CN 111710945 B CN111710945 B CN 111710945B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- wire coupling
- wavelength
- coupling structure
- balanced
- patch capacitors
- 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.)
- Active
Links
Images
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
本发明公开了一种超小型平衡式三线耦合滤波器，采用单层微带结构，整个结构呈中心对称。滤波器包括四条馈线、八分之一波长三线耦合结构、八个贴片电容以及金属化接地通孔。四条馈线分别设置在八分之一波长三线耦合结构两端的外侧，四个贴片电容分别加载在八分之一波长三线耦合结构两端的内侧。另外四个贴片电容的一端加载在三线耦合结构的外侧，另一端分别通过金属化通孔接地。
Description
技术领域
本发明涉及微波通信领域，尤其涉及种超小型平衡式三线耦合滤波器。
背景技术
随着无线通信设备和终端向着功能多样化方向发展，一方面对各子系统提出了小型化要求，另一方面要求各子系统提高对环境噪声和电磁干扰的免疫能力。滤波系统是保障无线设备和终端正常工作的关键子系统，采用平衡式的滤波系统有利于提高整个系统对电磁干扰和环境噪声的应对能力。然而传统的平衡式滤波系统存在尺寸较大的问题，不能满足系统小型化的需求。因此需要提出小型化的平衡式滤波系统，同时保证其损耗低、共模抑制频带宽等特点。然而，目前来讲此类小型化平衡式滤波系统的设计仍然是一个重要挑战。
对于以小型化为目的的平衡式滤波系统，部分设计采用耦合馈电环形谐振器、耦合馈电槽谐振器、多模谐振器、自耦合环形谐振器、级联耦合线等方法，在实现差模滤波响应和共模抑制的同时，尺寸得到一定程度的减小。为了进一步减少平衡式滤波系统的尺寸，提出了多种更紧凑的设计方法，包括级联半波长微带线、非对称式分布的半波长微带线及耦合线、枝节加载半波长三线耦合结构、电容加载半波长耦合微带线等。然而上述设计方法至少都是基于半波长结构实现的，因此尺寸减小的程度有限，仍有进一步减小的空间，达到超小型的平衡式滤波系统。除了尺寸问题之外，上述部分设计还存在损耗较高、共模抑制频带窄等问题，影响平衡式滤波系统的整体性能。
发明内容
发明目的：针对上述现有技术，提出种超小型平衡式三线耦合滤波器，实现超小型平衡式滤波系统，并同时具有低损耗、宽频共模抑制的特点。
技术方案：一种超小型平衡式三线耦合滤波器，所述滤波器采用单层微带结构，整个结构呈中心对称，所述滤波器包括四条馈线、八分之一波长三线耦合结构、八个贴片电容以及金属化接地通孔；四条馈线分别设置在八分之一波长三线耦合结构两端的外侧，四个贴片电容分别加载在八分之一波长三线耦合结构两端的内侧；另外四个贴片电容的一端加载在三线耦合结构的外侧，另一端分别通过金属化通孔接地。
进一步的，加载在三线耦合结构的外侧的四个贴片电容分别距离八分之一波长三线耦合结构的两端二十五分之一波长处。
有益效果：1、相比于现有技术，本发明进一步减小了电路尺寸，实现了超小型的平衡式滤波系统，整体长度仅为八分之一波长，同时具有低损耗和宽频共模抑制的特征。
具体优点如下：
2、八分之一波长三线耦合结构两端加载四个贴片电容，用于调控带宽和共模传输零点。
3、八分之一波长三线耦合结构两侧微带线上加载四个接地贴片电容，其位置距两端约二十五分之一波长，用于调控中心频率、带外抑制、频率选择性和共模抑制。
附图说明
图1为本发明超小型平衡式三线耦合滤波器的结构示意图；
图2为实施例的超小型平衡式三线耦合滤波器的全波仿真结果。
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，一种超小型平衡式三线耦合滤波器，采用单层微带结构，整个结构呈中心对称，滤波器包括四条馈线1～4、一个八分之一波长三线耦合结构5、八个贴片电容6～13以及金属化接地通孔14～17。四条馈线1～4分别设置在八分之一波长三线耦合结构5两端的外侧，四个贴片电容6～9分别加载在八分之一波长三线耦合结构5两端的内侧分别距离端部二十五分之一波长处。另外四个贴片电容10～13的一端加载在三线耦合结构5的外侧，另一端分别通过金属化通孔14～17接地。
信号从八分之一波长三线耦合结构5同侧的馈线1和馈线2组成的一对平衡式端口输入，经过三线耦合结构5和贴片电容6～13的共同作用后，最后从八分之一波长三线耦合结构5另一侧的馈线3和馈线4组成的一对平衡式端口输出。
本发明的平衡式三线耦合滤波器，差模工作时垂直对称面等效为电壁，共模工作时垂直对称面等效为磁壁。整体结构仅采用一个八分之一波长三线耦合结构及八个电容，因此尺寸超小，并且由于整体路径只有八分之一波长可以获得低损耗特性。该滤波器的带宽可以通过三线耦合结构的间距及两端加载的电容6～9进行调整，滤波器的中心频率、带外抑制和频率选择性由八分之一波长三线耦合结构对应的频率及贴片电容10～13进行控制，共模抑制的传输零点由八个电容6～13共同控制用以实现宽频共模抑制。
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。频率响应如图2所示，中心频率为1.0GHz，3-dB差模相对带宽为44.5％，带内的最小插入损耗仅为0.19dB。0GHz～2.13GHz范围内的共模抑制均可达15dB以上，在差模通带范围内共模抑制达到22.5dB以上。该设计的物理尺寸为22.5mm×7.8mm，对应的电尺寸仅为0.125λg×0.04λg，λg为中心频率所对应的导波波长。
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)
1.一种超小型平衡式三线耦合滤波器，其特征在于，所述滤波器采用单层微带结构，整个结构呈中心对称，所述滤波器包括四条馈线（1~4）、八分之一波长三线耦合结构（5）、八个贴片电容（6~13）以及金属化通孔（14~17）；四条馈线（1~4）分别设置在八分之一波长三线耦合结构（5）两端的外侧，四个贴片电容（6~9）分别加载在八分之一波长三线耦合结构（5）两端的内侧；另外四个贴片电容（10~13）的一端加载在三线耦合结构（5）的外侧，另一端分别通过金属化通孔（14~17）接地；信号从位于八分之一波长三线耦合结构（5）两端同一外侧的两条馈线（1~2）组成的一对平衡式端口输入，从位于八分之一波长三线耦合结构（5）两端另一外侧的两条馈线（3~4）组成的一对平衡式端口输出。
2.根据权利要求1所述的超小型平衡式三线耦合滤波器，其特征在于，加载在三线耦合结构（5）的外侧的四个贴片电容（10~13）分别距离八分之一波长三线耦合结构（5）的两端二十五分之一波长处。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202010510224.2A CN111710945B (zh) | 2020-06-08 | 2020-06-08 | 一种超小型平衡式三线耦合滤波器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202010510224.2A CN111710945B (zh) | 2020-06-08 | 2020-06-08 | 一种超小型平衡式三线耦合滤波器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN111710945A CN111710945A (zh) | 2020-09-25 |
| CN111710945B true CN111710945B (zh) | 2022-01-07 |
Family
ID=72539287
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202010510224.2A Active CN111710945B (zh) | 2020-06-08 | 2020-06-08 | 一种超小型平衡式三线耦合滤波器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN111710945B (zh) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113224491B (zh) * | 2021-04-14 | 2022-01-14 | 大连海事大学 | 一种基于非等宽三线耦合结构的小型化宽带四路滤波功分器 |
| CN114024107B (zh) * | 2021-10-28 | 2022-10-14 | 南湖实验室 | 一种三线耦合双通带微带滤波器 |
| CN114597617B (zh) * | 2022-03-31 | 2023-11-10 | 南通大学 | 一种平衡式无反射带通滤波器 |
| CN116054771B (zh) * | 2023-04-03 | 2023-06-30 | 南通至晟微电子技术有限公司 | 一种无反射式宽带滤波器 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100895617B1 (ko) * | 2007-09-28 | 2009-05-06 | 인천대학교 산학협력단 | 초소형 메타재질구조와 스터브를 이용한 통과특성과 차단특성이 향상된 초광대역 대역통과 여파기 |
| CN105304984A (zh) * | 2015-11-24 | 2016-02-03 | 南京理工大学 | 基于交叉型多模谐振器的平衡带通滤波器 |
| CN110994109A (zh) * | 2019-12-31 | 2020-04-10 | 南通大学 | 一种紧凑型全平衡式宽带滤波功分器 |
-
2020
- 2020-06-08 CN CN202010510224.2A patent/CN111710945B/zh active Active
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100895617B1 (ko) * | 2007-09-28 | 2009-05-06 | 인천대학교 산학협력단 | 초소형 메타재질구조와 스터브를 이용한 통과특성과 차단특성이 향상된 초광대역 대역통과 여파기 |
| CN105304984A (zh) * | 2015-11-24 | 2016-02-03 | 南京理工大学 | 基于交叉型多模谐振器的平衡带通滤波器 |
| CN110994109A (zh) * | 2019-12-31 | 2020-04-10 | 南通大学 | 一种紧凑型全平衡式宽带滤波功分器 |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| "Compact Wideband Differential Bandpass Filter Using Coupled Microstrip Lines and Capacitors";Jiancheng Dong 等;《IEEE MICROWAVE AND WIRELESS COMPONENTS LETTERS》;20190703;第29卷(第7期);全文 * |
| "双通带独立可控的平衡式带通滤波器";邵川 等;《2013年全国微波毫米波会议论文集》;20130521;全文 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN111710945A (zh) | 2020-09-25 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN111710945B (zh) | 一种超小型平衡式三线耦合滤波器 | |
| CN112332054B (zh) | 一种基于非对称式耦合线的双通带带通滤波器 | |
| CN110729533B (zh) | 非对称sir加载的宽阻带抑制宽带带通滤波器 | |
| CN110994109B (zh) | 一种紧凑型全平衡式宽带滤波功分器 | |
| CN112909461B (zh) | 一种互补双工结构全频段吸收双频带通滤波器 | |
| CN110459839B (zh) | 一种频率可调差分双通带滤波器 | |
| CN109841933B (zh) | 一种紧凑型宽带差分带通滤波器 | |
| CN111710946A (zh) | 一种宽带的单端式微带短线带通滤波器 | |
| 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 | |
| CN109088134B (zh) | 一种微带带通滤波器 | |
| CN110459845B (zh) | 一种平衡式双通带微带滤波器 | |
| CN111430868B (zh) | 一种宽带共模抑制的平衡到非平衡滤波功分器 | |
| Shi et al. | A novel differential bandpass filter based on double‐sided parallel‐strip line dual‐mode resonator | |
| JP3797273B2 (ja) | 帯域阻止フィルタおよび通信装置 | |
| CN112072242A (zh) | 滤波结构和滤波器 | |
| CN104009271B (zh) | 一种基于级联四个谐振器的平面带通滤波器 | |
| CN112133992B (zh) | 一种具有高度带外抑制和全频带吸收功能的滤波功分器 | |
| CN212434808U (zh) | 滤波结构和滤波器 | |
| US20200280115A1 (en) | Integrated filter system and antenna system | |
| Rahim et al. | Microstrip dual-band bandpass filter for ISM band applications | |
| CN113224491A (zh) | 一种基于非等宽三线耦合结构的小型化宽带四路滤波功分器 | |
| CN113113751B (zh) | 一种自隔离基片集成波导平衡式滤波功分器 | |
| CN203871449U (zh) | 一种基于级联四个谐振器的平面带通滤波器 | |
| Deng et al. | Wideband balanced filters with wideband common mode suppression using coupled lines | |
| CN114824702B (zh) | 一种小型化超宽带超宽阻带平面带通滤波器 |
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 |