[发明专利]基于非对称耦合线的三模巴伦带通滤波器

说明书

本发明公开一种基于非对称耦合线的三模巴伦带通滤波器，包括矩形介质基板(7)，其下表面满贴金属接地板(6)，其上表面设有输入端口馈线(1)、第一、二输出端口馈线(2、3)，输入端口馈线(1)与介质基板(7)宽边平行，其输入端位于介质基板(7)的一个窄边中点，第一、二输出端口馈线(2、3)的输出端分别位于矩形介质基板(7)的两个宽边的中点，在第一输出端口馈线(2)与输入端口馈线(1)之间设有第一多模谐振器(4)，在第二输出端口馈线(3)与输入端口馈线(1)之间设有第二多模谐振器(5)。本发明的巴伦带通滤波器，结构简单、损耗低、选择性和端口匹配特性好。

技术领域

本发明涉及微波无源器件技术领域，特别是一种基于非对称耦合线的三模巴伦带通滤波器。

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 MicrowaveIntegrated 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。

巴伦滤波器是一个独立的微波无源器件，它在功能上实现了射频电路中滤波器和巴伦的有效结合，也就是说巴伦滤波器兼备了信号的滤波以及功率的等幅反向分配的功能。因此，高性能的巴伦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。

文献1(Lap Kun Yeung and Ke-Li Wu,A Dual-Band Coupled-Line BalunFilter,IEEE Transaction on Microwave Theory Technique,2007,55,(11)：2406–2411)中提出在Marchand巴伦的理论基础上结合阶梯阻抗谐振器的谐振特性来实现巴伦滤波器的设计方法。这种设计方法虽然设计理论较为简单，但是由于该结构引入了阶梯阻抗谐振器，使得所设计的巴伦滤波器的带宽较窄。此外，由于该电路涉及到三线耦合，使得必须采用锯齿形的耦合形式来增强阶梯阻抗谐振器和主传输线间的耦合强度，因此该巴伦滤波器的结构较复杂，电路尺寸也较大。

文献2(Wenjie Feng and Wenquan Che,Novel wideband differentialbandpass filters based on T-sharped structure,IEEE Transaction on MicrowaveTheory Technique,2012,60,(6)：1560–1568)中提出基于加载开路枝节与短路枝节的T型结构的谐振器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为14.5dB，且其差模带外抑制较差。

文献3(Vicente González-Posadas,Carlos Martín-Pascual,JoséLuis Jiménez-Martín,and Daniel Segovia-Vargas,Lumped-Element Balun for UHF UWB PrintedBalanced Antennas,IEEE Transactions on Antennas and Propagation,2008,1,(56)：2101–2107)提出通过低通和高通滤波器之间的相互搭配来设计巴伦滤波器的方法。虽然这种设计方法设计的巴伦在低频段具有体积小的优点，但是由于集总元件的相关特性，它也有损耗大、带宽较窄以及振幅和相位吻合度不高的缺点。

总之，现有技术存在的问题是：巴伦滤波器结构复杂、损耗高、选择性差、端口匹配特性不佳。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于非对称耦合线的三模巴伦带通滤波器，结构简单、损耗低、选择性好、具有较好的端口匹配性能。

实现本发明目的的技术解决方案为：