[发明专利]基于环形谐振器的平衡-非平衡滤波功分器

说明书

本发明公开了一种新型的基于环形谐振器的平衡‑非平衡滤波功分器。该滤波功分器包括上层微带结构，中间层介质板和下层接地金属，上层微带结构包括两个方环形谐振器、两条连接两个方环形谐振器的微带线、一个隔离电阻、一个金属化过孔和四条输入/输出端口微带馈线。每个环形谐振器由两条微带线和两条平行耦合线组成。两个环形谐振器通过两条微带线连接，其中左侧微带线引入了传输零点，提高了带外抑制度，右侧微带线中点加载了一个隔离电阻，并通过金属过孔连接到下层金属地，实现了两个输出端口的隔离。该滤波功分器具有多功能、高共模抑制度等优点，且结构设计简单，电性能良好，易于实现电路集成与系统封装。

技术领域

本发明涉及一种滤波功分器，特别是一种多功能、抗干扰能力强、谐波抑制度高的基于环形谐振器的平衡-非平衡滤波功分器。

背景技术

随着无线通信技术的迅速发展与应用，各种新型无线通信系统信息传输效率和质量越来越高，结构也越来越复杂，相邻传输线之间的串扰、耦合形成的干扰以及外部设备所带来的辐射，很大程度上影响了电路的整体性能，平衡电路由于其较好的共模抑制能力和抗干扰特性很好地解决了这一问题。滤波器是微波通信系统中重要的无源器件，具有频率选择特性，既可以限定大功率发射机在规定频带内工作，又能防止接收机受到工作频带外信号的干扰。功分器也是微波通信系统中的关键器件，作用是对信号的功率进行处理，将一路信号分成两路或多路信号。在微波通信系统中，需要滤波器和功分器同时工作，同时具有滤波选频和功率分配功能的滤波功分器应运而生。设计滤波功分器常用的方法有将滤波器和功分器级联、对传统的功分器支节加载以及把具有滤波特性的谐振结构加入到传统功分器中。现阶段对平衡滤波功分器的研究还很少，其缺点是：(1) 两种器件的级联会引入较大的插入损耗，也不利于系统的集成和小型化；(2)抗环境噪声干扰能力较弱；(3)带外抑制度较差。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于环形谐振器的平衡-非平衡滤波功分器。

实现本发明目的的技术解决方案为：一种基于环形谐振器的平衡-非平衡滤波功分器，包括上层微带结构，中间层介质板和下层接地金属；上层微带结构附着在中间层介质基板上表面，接地金属附着在中间层介质基板的下表面；

该滤波功分器的第一端口、第二端口、第三端口和第四端口位于介质基板的上层，所述第一端口、第二端口、第三端口和第四端口分别位于介质基板的左上边、右上边、左下边、右下边四个位置；

四条50欧姆的微带线分别与对应的四个端口相连，端口四条50欧姆的微带线分别为第一微带线、第二微带线、第三微带线和第四微带线，所述四条微带线相互平行，第一微带线、第二微带线位于同一水平线上，第三微带线、第四微带线位于同一水平线上，第一微带线和第三微带线、第三微带线和第四微带线分别位于介质基板的左、右两侧；

第一平行耦合线、第五微带线、第二平行耦合线和第六微带线按顺时针方向顺次连接，形成第一方环形谐振器，其中第一平行耦合线、第二平行耦合线垂直放置，二者阻抗值相等，奇模、偶模阻抗值分别为195欧姆、95欧姆，第五微带线、第六微带线平行放置，二者均为120欧姆的微带线；第一方环形谐振器左右两边的平行耦合线与端口处的50欧姆微带线相连，其中第一平行耦合线与端口第一微带线相连，第二平行耦合线端口第二端口微带线相连；

第三平行耦合线、第七微带线、第四平行耦合线和第八微带线按顺时针方向顺次连接，形成第二方环形谐振器，其中第三平行耦合线、第四平行耦合线垂直放置，二者阻抗值相等，奇模、偶模阻抗值分别为195欧姆、95欧姆，第七微带线、第八微带线平行放置，二者均为120欧姆的微带线；第二方环形谐振器左右两边的平行耦合线与端口处的50欧姆微带线相连，其中第三平行耦合线与端口第三微带线相连，第四平行耦合线与端口第四微带线相连；