[发明专利]一种基于TE01δ模介质谐振器的差分带通滤波器

说明书

技术领域

本发明涉及射频通信滤波技术领域，尤其涉及一种基于TE_01δ模介质谐振器的差分带通滤波器。

背景技术

在无线射频/微波系统中，差分电路至关重要，这是由于其在恶劣环境中具有很高的抗噪音和抗电磁干扰的能力。作为最重要的射频前端的功能性无源器件之一，差分带通滤波器发挥了关键作用并广泛应用于现代通信系统中。

适应于这一趋势，很多具有良好性能的差分滤波器已被广泛地研究和探索。在早期的设计中，许多微波差分滤波器使用了印刷电路板(PCB，Printed Circuit Board)技术，低温共烧陶瓷(LTCC，Low Temperature Cofired Ceramics)技术和基片集成波导(SIW，Substrate Integrated Waveguide)技术。由于采用上述技术的谐振器存在低Q值的缺陷，所设计的带通滤波器在许多实际应用中会受到限制。目前，各种高Q值的介质谐振器(DR，Dielectric Resonator)已被广泛研究并应用于现代通信系统中，并且它们大多用于设计高性能单端滤波器；相对而言，对于利用高Q值的介质谐振器设计差分滤波器的研究几乎没有。

对此，本发明人所在的团队对通过高Q值矩形介质谐振器设计差分滤波器进行了研究，并提出了一种基于矩形介质谐振器的差分滤波器，其中采用微带馈线作为信号输入/输出导体，但是，在差分滤波器中使用微带馈线会使得滤波器性能变差，如通带内的插入损耗变大。

发明内容

本发明针对现有技术中存在的，在基于介质谐振器的差分滤波器中使用微带馈线使得通带内的插入损耗变大的技术问题，提供了一种基于TE_01δ模介质谐振器的差分带通滤波器，能够在保证较窄的相对带宽的前提下，有效减小通带内的插入损耗，以及提高共模抑制。

本发明实施例提供了一种基于TE_01δ模介质谐振器的差分带通滤波器，包括：

金属腔体；

对称且固定设置在所述金属腔体中，尺寸和介电常数相同的第一环形介质谐振器和第二环形介质谐振器；所述第一环形介质谐振器和所述第二环形介质谐振器的主模均为TE_01δ模；

固定设置在所述第一环形介质谐振器旁侧，与所述第一环形介质谐振器通过安培右手螺旋定则激励耦合的第一差分激励结构；固定设置在所述第二环形介质谐振器旁侧，与所述第二环形介质谐振器通过安培右手螺旋定则激励耦合的第二差分激励结构；所述第一差分激励结构和所述第二差分激励结构对称设置在所述金属腔体中；

设置在所述金属腔体的外壁上，与所述第一差分激励结构和所述第二差分激励结构对应连接，用于与外部通信设备相连的多个微波同轴接头；

其中，所述第一差分激励结构和所述第二差分激励结构两者中的一个为所述滤波器的差分激励信号输入结构，而另一个为所述滤波器的差分激励信号输出结构。

可选的，所述第一差分激励结构包括镜面对称设置的第一馈电探针和第二馈电探针；所述第一馈电探针具体为与所述第一环形介质谐振器的一横截面同心且度数小于90°的圆弧形针体，用于与所述第一环形介质谐振器通过安培右手螺旋定则激励耦合；

所述第二馈电探针与所述第一馈电探针结构相同，所述第二差分激励结构与所述第一差分激励结构具有相同的结构。

可选的，所述第一馈电探针和所述第二馈电探针在差分工作状态下分别引入第一电流和第二电流，所述第一电流和所述第二电流的方向相反，所述第一电流和所述第二电流用于差分馈电所述第一环形介质谐振器。

可选的，所述多个微波同轴接头具体为四个，四个微波同轴接头一一对应与所述第一差分激励结构和所述第二差分激励结构的四个馈电探针连接；

所述四个微波同轴接头中的每一接头包括：与所述四个馈电探针中一馈电探针相连的内导体，以及与所述金属腔体外壁相连的外导体。

可选的，所述滤波器还包括：与所述金属腔体匹配，用于盖设在所述金属腔体上的金属盖；

设置在所述金属盖内面上，与所述第一环形介质谐振器对应的第一介质调谐盘，用于调节所述第一环形介质谐振器的中心频率，以使所述第一环形介质谐振器的中心频率与所述第二环形介质谐振器的中心频率相等；

其中，所述金属盖内面具体为所述金属盖的与所述金属腔体相对的面。

可选的，所述滤波器还包括：与所述金属腔体匹配，用于盖设在所述金属腔体上的金属盖；