[发明专利]基于交叉型多模谐振器的宽带三模平衡带通滤波器

说明书

技术领域

本发明涉及微波无源器件技术领域，特别是一种基于交叉型多模谐振器的宽带平衡带通滤波器。

背景技术

近年来，随着模块结构单元(Modular Building Block, MBB) 和单片微波集成电路（Monolithic Microwave Integrated Circuit, MMIC）的发展，低成本、高度集成、小型化是已经成为现代无线通信系统集成设计中非常重要的考虑因素。 平衡滤波器是一个独立的微波无源器件，相比于单端口滤波器，拥有着更高的环境噪声免疫力，更好的动态范围，更低的电场干扰。因此在构建现代高速无线通信系统中扮演着极其重要的作用。它在功能上实现了射频电路中通带范围内差模信号传输，共模信号抑制。

高性能的平衡滤波器不仅能够有效减小系统的尺寸，而且能够简化系统设计的复杂度，从而进一步实现无线通信系统的低成本、高性能、小型化设计。

2010年，Jin Shi 和 Quan Xue 在 IEEE Transaction．Microwave Theory Technique 期刊（vol.58, no.4, pp.970-977, 2010）上发表“Balanced Bandpass Filters Using Center-Loaded Half-Wavelength Resonators”，提出通过使用中心加载的二分之一波长谐振器来实现平衡滤波器的设计方法。这种设计方法虽然设计理论较为简单，但是由于该结构需要加载集总元件，使得结构加工复杂，误差增大。从外所设计的平衡滤波器的带宽较窄，3dB相对带宽只有8.92%。

2012年， Wenjie Feng和 Wenquan Che在IEEE Transaction．Microwave Theory Technique 期刊（vol.60, no.6, pp.1560-1568, 2012）上发表“Novel Wideband Differential Bandpass Filters Based on T-Sharped Structure”，提出基于T型结构来实现信号的平衡输出以及双模的带通特性, 这种设计方法虽然结构较为简单，但是共模抑制效果仅达到了14.5 dB,且差模带外抑制较差。

2013年，Paris Vélez，Jordi Naqui，A. Fernández-Prieto， Miguel Durán-Sindreu，Jordi Bonache，Jesús Martel，Francisco Medina, Ferran Martín 在 IEEE Microwave And Wireless Components Letters 期刊（vol.23, no.1, pp.22-24, 2013）上发表“Differential Bandpass Filter With Common-Mode Suppression Based on Open Split Ring Resonators and Open Complementary Split Ring Resonators”，提出结合使用开路环和辅助开路环来设计平衡滤波器的方法。虽然这种设计不需要接地孔，结构相对简单。但共模抑制仅局限在相应的差模频带内，共模和差模的带外抑制均很差，且插入损耗大。

发明内容

本发明的目的是利用交叉型多模谐振器的谐振机理和主传输线的电场分布特性来提供一种具有宽阻带、小型化、高共模抑制、高选择性、低损耗等特性、等性能的平衡带通滤波器。