一種基于e型諧振器的雙模高性能平衡帶通濾波器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及微波無源器件技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種基于E型諧振器的雙模高性能平衡帶通濾波器。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來，隨著模塊結(jié)構(gòu)單元(Modular Building Block, MBB)和單片微波集成電路(Monolithic Microwave Integrated Circuit, MMIC)的發(fā)展，低成本、高度集成、小型化是已經(jīng)成為現(xiàn)代無線通信系統(tǒng)集成設(shè)計中非常重要的考慮因素。平衡濾波器是一個獨立的微波無源器件，比雙端口濾波器有著更高的環(huán)境噪聲免疫力、更好的動態(tài)范圍、更低的電場干擾，射頻電路中平衡濾波器在通帶范圍內(nèi)能夠傳輸差模信號，抑制共模信號。高性能的平衡濾波器不僅能夠有效減小系統(tǒng)的尺寸，而且能夠簡化系統(tǒng)設(shè)計的復(fù)雜度，從而進(jìn)一步實現(xiàn)無線通信系統(tǒng)的低成本、高性能、小型化設(shè)計。
[0003]文南犬 I (Jin Shi and Quan Xue, Balanced bandpass filters usingcenter-loaded halfwavelength resonators, IEEE Transact1n on Microwave TheoryTechnique, 2010, 58，(4):970 - 977)中提出通過使用中心加載的二分之一波長諧振器來實現(xiàn)平衡濾波器的設(shè)計方法。該設(shè)計方法雖然設(shè)計理論較為簡單，但是由于該結(jié)構(gòu)需要加載集總元件，使得結(jié)構(gòu)加工復(fù)雜，誤差增大。
[0004]文獻(xiàn)2 (ffenjie Feng and ffenquan Che, Novel wideband differentialbandpass filters based on T—sharped structure, IEEE Transact1n on MicrowaveTheory Technique, 2012, 60, (6):1560 - 1568)中提出基于加載開路枝節(jié)與短路枝節(jié)的T型結(jié)構(gòu)的諧振器來實現(xiàn)信號的平衡輸出以及雙模的帶通特性，這種設(shè)計方法雖然結(jié)構(gòu)較為簡單，但是共模抑制效果僅為14.5 dB，且其差模帶外抑制較差。
[0005]文獻(xiàn)3 (Li Yang, Wa1-ffa Choi, Kam-ffeng Tam, and Lei Zhu, Balanceddual-band bandpass filter with multiple transmiss1n zeros using doublyshort-ended resonator coupled line, IEEE Transact1n on Microwave TheoryTechnique, 2015, 63，(7):2225 - 2232)中提出雙端短路諧振器以及末端加載的平行耦合結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)雙通帶的平衡濾波器，此設(shè)計理念較為新穎，但是其通帶內(nèi)差損較大，并且電路尺寸較大。
[0006]由上可知，現(xiàn)有技術(shù)實現(xiàn)平衡濾波器的結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜、不便于加工集成；共模抑制效果不夠良好；濾波器選擇性較差、插入損耗大，電路尺寸較大，不適用于現(xiàn)代無線通信系統(tǒng)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的目的在于提供一種具有小型化、高共模抑制、高選擇性、低損耗等特性的基于E型諧振器的雙模高性能平衡帶通濾波器。
[0008]實現(xiàn)本發(fā)明目的的技術(shù)解決方案為:本發(fā)明的一種基于E型諧振器的雙模高性能平衡帶通濾波器，包括輸入端口饋線、輸出端口饋線、第一 E型諧振器和第二 E型諧振器，上述微帶單元位于介質(zhì)基板的上表面并且關(guān)于介質(zhì)基板的中心對稱，介質(zhì)基板的下表面設(shè)置金屬接地板；所述輸入端口饋線和輸出端口饋線相互平行，二者之間設(shè)置第一 E型諧振器和第二 E型諧振器，其中第一 E型諧振器和第二 E型諧振器面對面設(shè)置；第一 E型諧振器的開口方向與輸入端口饋線所在直線平行。
[0009]所述第一 E型諧振器和第二 E型諧振器均為對稱面枝節(jié)加載型雙模諧振器；輸入端口饋線包括依次相連的第一輸入端口 50歐姆微帶線導(dǎo)帶、第一二分之一波長主傳輸線、第二輸入端口 50歐姆微帶線導(dǎo)帶；輸出端口饋線包括依次相連的第一輸出端口 50歐姆微帶線導(dǎo)帶、第二二分之一波長主傳輸線、第二輸出端口 50歐姆微帶線導(dǎo)帶；第一E型諧振器包含第一二分之一波長諧振器和第一對稱面枝節(jié)加載單元，第一對稱面枝節(jié)加載單元加載于第一二分之一波長諧振器的中心；第二 E型諧振器包含第二二分之一波長諧振器和第二對稱面枝節(jié)加載單元，第二對稱面枝節(jié)加載單元加載于第二二分之一波長諧振器的中心；其中第一二分之一波長主傳輸線、第一對稱面枝節(jié)加載單元和第二二分之一波長主傳輸線三者相互平行。
[0010]所述輸入端口饋線的第一二分之一波長主傳輸線與第一二分之一波長諧振器進(jìn)行平行耦合激勵，輸入端口饋線的第一二分之一波長主傳輸線同時與第二二分之一波長諧振器進(jìn)行平行耦合激勵；輸出端口饋線的第二二分之一波長主傳輸線與第一二分之一波長諧振器進(jìn)行平行耦合輸出，輸出端口饋線的第二二分之一波長主傳輸線同時與第二二分之一波長諧振器進(jìn)行平行耦合輸出。
[0011]所述輸入端口饋線的第一輸入端口 50歐姆微帶線導(dǎo)帶和第二輸入端口 50歐姆微帶線導(dǎo)帶尺寸相同；第一二分之一波長主傳輸線和第二二分之一波長主傳輸線尺寸相同；輸出端口饋線的第一輸出端口 50歐姆微帶線導(dǎo)帶和第二輸出端口 50歐姆微帶線導(dǎo)帶尺寸相同；第一 E型諧振器和第二 E型諧振器尺寸相同；第一二分之一波長主傳輸線和第一二分之一波長諧振器之間的耦合距離與第二二分之一波長主傳輸線和第二二分之一波長諧振器之間的耦合距離相同。
[0012]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，其顯著優(yōu)點為:(I)本發(fā)明的結(jié)構(gòu)簡單，可在單片PCB板上實現(xiàn)，便于加工集成，生產(chǎn)成本低；(2)本發(fā)明利用E型諧振器的諧振機(jī)理和主傳輸線的電場分布特性，具有較好差模傳輸、高共模抑制特性等優(yōu)點；(3)本發(fā)明的濾波器選擇性好、插入損耗小，適用于現(xiàn)代無線通信系統(tǒng)。
【附圖說明】
[0013]圖1是本發(fā)明基于E型諧振器的雙模高性能平衡帶通濾波器的立體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0014]圖2是本發(fā)明基于E型諧振器的雙模高性能平衡帶通濾波器的俯視結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015]圖3是本發(fā)明基于E型諧振器的雙模高性能平衡帶通濾波器實施例1的結(jié)構(gòu)尺寸示意圖。
[0016]圖4是本發(fā)明基于E型諧振器的雙模高性能平衡帶通濾波器實施例1的S參數(shù)仿真圖。
【具體實施方式】
[0017]
下面結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述。
[0018]結(jié)合圖1~2，本發(fā)明基于E型諧振器的雙模高性能平衡帶通濾波器，包括輸入端口饋線1、輸出端口饋線2、第一 E型諧振器3和第二 E型諧振器4，上述微帶單元位于介質(zhì)基板5的上表面并且關(guān)于介質(zhì)基板的中心對稱，介質(zhì)基板5的下表面設(shè)置金屬接地板6 ;所述輸入端口饋線I和輸出端口饋線2相互平行，二者之間設(shè)置第一 E型諧振器3和第二 E型諧振器4，其中第一 E型諧振器3和第二 E型諧振器4面對面設(shè)置；第一 E型諧振器3的開口方向與輸入端口饋線I所在直線平行。
[0019]所述第一 E型諧振器3和第二 E型諧振器4均為對稱面枝節(jié)加載型雙模諧振器；輸入端口饋線I包括依次相連的第一輸入端口 50歐姆微帶線導(dǎo)帶11、第一二分之一波長主傳輸線12、第二輸入端口 50歐姆微帶線導(dǎo)帶13 ;輸出端口饋線2包括依次相連的第一輸出端口 50歐姆微帶線導(dǎo)帶21、第二二分之一波長主傳輸線22、第二輸出端口 50歐姆微帶線導(dǎo)帶23 ;第一 E型諧振器3包含第一二分之一波長諧振器31和第一對稱面枝節(jié)加載單元32，第一對稱面枝節(jié)加載單元32加載于第一二分之一波長諧振器31的中心；第二 E型諧振器4包含第二二分之一波長諧振器41和第二對稱面枝節(jié)加載單元42，第二對稱面枝節(jié)加載單元42加載于第二二分之一波長諧振器41的中心；其中第一二分之一波長主傳輸線12、第一對稱面枝節(jié)加載單元32和第二二分之一波長主傳輸線22三者相互平行。
[00