基于耦合型交叉形谐振器的新型差分带通滤波器制造技术

本发明专利技术公开了一种基于耦合型交叉形谐振器的新型差分带通滤波器，包括两个互相耦合的交叉形谐振器，每一个交叉形谐振器由七条微带线组合而成；其中，第一谐振器包括第一微带线、第二微带线、第三微带线、第四微带线、第五微带线、第六微带线、第七微带线、第一输出端口以及第二输出端口)，第一微带线、第三微带线、第五微带线、以及第七微带线为竖直设置，第二微带线、第四微带线、以及第六微带线为水平设置，第四微带线位于交叉形谐振器的横向中心位置。同时连接第三微带线和第五微带线。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及微波毫米波
，基于耦合型交叉形谐振器的新型差分带通滤波器。 
技术介绍
严重的噪声干扰是影响电子设备且使之难以发挥最佳性能的因素之一，甚至可能使得整个设备无法正常工作。为了解决这一类问题，很多专家和学者均付出了巨大的努力，并最终将解决这一问题的视点聚焦在了滤波器的身上。滤波器，是通信设备中至关重要和必不可少的器件之一。传统的带通滤波器一般是单端式的，即只有一个信号输入端口和一个信号输出端口，只能对不同频率的信号进行选择滤波，难以抑制共模噪声。而新型的差分带通滤波器则弥补了单端器件在这方面的不足，它具有四个端口，其中两个输入端口和两个输出端口。这样的设计使得差分滤波器可以对差模信号进行正常频率选择的同时，又可以较好地对共模噪声进行抑制。很多研究学者都做了关于差分滤波器的深入研究和设计，以使得这些器件可以满足差模和共模的双重要求。然而，很多之前的研究所获得的差分滤波器的共模抑制能力并不理想且其尺寸也比较大。 
技术实现思路
专利技术目的：本专利技术所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种基于耦合型交叉形谐振器的新型差分带通滤波器。 实现本专利技术目的的技术方案是：一种基于耦合型交叉形谐振器的新型差分带通滤波器，包括两个互相耦合的交叉形谐振器，每一个交叉形谐振器由七条微带线组合而成；其中，第一谐振器包括第一微带线、第二微带线、第三微带线、第四微带线、第五微带线、第六微带线、第七微带线、第一输出端口以及第二输出端口)，第一微带线、第三微带线、第五微带线、以及第七微带线为竖直设置，第二微带线、第四微带线、以及第六微带线为水平设置，第四微带线位于交叉形谐振器的横向中心位置(即滤波器的水平横向中心轴，对称线SS')，同时连接第三微带线和第五微带线；第一微带线位于最上方，且与第七微带线关于第四微带线上下对称，第二微带线位于第一微带线 的左下侧且与第一微带线垂直连接，第六微带线位于第七微带线的左上方且与第七微带线垂直连接，第二微带线与第六微带线关于第四微带线上下对称，第三微带线位于第一微带线的正下方，且上端与第一微带线和第二微带线分别相连，第三微带线下端连接第五微带线的上端，第五微带线的下端分别连接第六微带线和第七微带线，第二微带线与第五微带线相连并关于第四微带线上下对称，第一输出端口通过交指耦合与第二微带线相连，第二输出端口通过交指耦合与第六微带线相连；第二形交叉形谐振器包括为第八微带线、第九微带线、第十微带线、第十一微带线、第十二微带线、第十三微带线、第十四微带线。第三输出端口以及第四输出端口；第二形交叉形谐振器与第一交叉形谐振器相对于滤波器的纵向中心轴(即滤波器的竖直纵向中心轴，对称线TT')左右对称且互相耦合；第三输出端口通过交指耦合与第十三微带线相连，第四输出端口通过交指耦合与第九微带线相连。 第一微带线线、第七微带线、第八微带线、第十四微带线长度相等、宽度相同；第二微带线线、第六微带线、第九微带线、第十三微带线长度相等、宽度相同；第三微带线线、第五微带线、第十微带线、第十二微带线长度相等、宽度相同；第四微带线与第十一微带线长度相等、宽度相同。 本专利技术交叉形谐振器各组成部分的微带线物理长度、线宽以及两个谐振器之间的耦合缝隙均可进行调节。 本专利技术滤波器的共模抑制特性可以在不影响差模滤波特性的前提下进行独立的调节和优化。 本专利技术与现有技术相比，其显著优点是：1)本专利技术具有较小的差模通带插入损耗，较大的回波损耗，可控的通带宽度和选择特性，较高的共模抑制特性；2)电路结构简单，仅需要两个耦合的交叉形谐振器；3)采用微带结构，工艺上易于实现；4)共模特性可以在不影响差模能力的前提下进行单独的调节和控制。 本专利技术差模激励下具有较小插入损耗、较好的通带匹配、可控的通带范围和边缘选择特性，且在共模激励下具有可以在不影响差模滤波特性的前提下进行单独控制和调节的共模抑制特性的基于耦合型交叉形谐振器的新型微带差分带通滤波器。该滤波器体积小、性能优越、结构紧凑、设计方法新颖、设计过程简单、加工成本低。 附图说明下面结合附图和具体实施方式对本专利技术做更进一步的具体说明，本专利技术的上述和/或其他方面的优点将会变得更加清楚。 图1a是本专利技术差分带通滤波器的等效结构图。 图1b是图1a中虚线框中部分的放大图。 图2是本专利技术使用的交指耦合结构的等效图。 图3是本专利技术使用的交指耦合结构的等效电容C随缝隙s的变化曲线。 图4a为本专利技术偶偶模等效电路，图4b为本专利技术偶奇模等效电路，图4c为本专利技术奇偶模等效电路，图4d为本专利技术奇奇模等效电路。 图5是本专利技术差模激励下的中心频率f0和相对带宽随等效电容C的变化曲线。 图6是本专利技术共模抑制传输零点fc随电长度θ1的变化情况。 图7是本专利技术差模带外零点fz与等效电容Cc随缝隙s1的变化曲线。 图8是本专利技术差模带外零点fz随等效电容Cc的变化曲线。 图9是本专利技术上边带选择特性和相对带宽随等效电容Cc的变化曲线。 图10是本专利技术差模激励下滤波响应的理论结果、仿真结果与实测结果的数据对比。 图11是本专利技术共模激励下抑制响应的理论结果、仿真结果与实测结果的数据对比。 具体实施方式结合图1a，本专利技术是一种基于耦合型交叉形谐振器的新型差分带通滤波器，包括两个互相耦合的交叉形谐振器，每一个谐振器由七条微带线组合而成，左边部分的微带线分别为第一微带线1、第二微带线2、第三微带线3、第四微带线4、第五微带线5、第六微带线6、第七微带线7。第一微带线1位于最上方，且与第七微带线7关于对称线SS'上下对称，第二微带线位于第一微带线1的左下侧，且与第六微带线6关于对称线SS'上下对称，第三微带线3位于第一微带线1的正下方，与第一微带线1和第二微带线2分别相连，且与第五微带线5相连并关于对称线SS'上下对称，第四微带线4位于交叉形谐振器的中央位置，同时连接第三微带线3和第五微带线5。第一输出端口1通过交指耦合与第二微带线2相连，第二输出端口1'通过交指耦合与第六微带线6相连。左边的交叉形谐振器与右边的交叉形谐振器关于对称线TT'左右对称且互相耦合。右边交叉形谐振器的七条微带线分别为第八微带线8、第九微带线9、第十微带线10、第十一微带线11、第十二微带线12、第十三微带线13、第十四微带线14。第三 输出端口2通过交指耦合与第十三微带线13相连，第四输出端口2'通过交指耦合与第九微带线9相连。 所述微带线长度、线宽和耦合缝隙均可调节，其调节值是根据不同频率、不同带宽、不同介质板的具体参数确定的。 本专利技术公开了一种基于耦合型交叉形谐振器的新型差分带通滤波器，该差分带通滤波器包括两个互相耦合的交叉形谐振器以及用以优化滤波器差分选择特性的开路平行耦合谐振器。本专利技术采用微带线进行设计，具有重量轻、性能优异、体积小、加工速度快、成本低等优点，在各频段雷达、通信设备及其它对噪声抑制要求较高电子设备应用方面具有极为广阔的应用前景。 本专利技术基于耦合型交叉形谐振器的新型差分带通滤波器，其工作原本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于耦合型交叉形谐振器的新型差分带通滤波器，其特征在于，包括两个互相耦合的交叉形谐振器，每一个交叉形谐振器由七条微带线组合而成；其中，第一谐振器包括第一微带线(1)、第二微带线(2)、第三微带线(3)、第四微带线(4)、第五微带线(5)、第六微带线(6)、第七微带线(7)、第一输出端口(P1)以及第二输出端口(P1')，第一微带线(1)、第三微带线(3)、、第五微带线(5)、以及第七微带线(7)为竖直设置，第二微带线(2)、第四微带线(4)、以及第六微带线(6)为水平设置，第四微带线(4)位于交叉形谐振器的横向中心位置，同时连接第三微带线(3)和第五微带线(5)；第一微带线(1)位于最上方，且与第七微带线(7)关于第四微带线(4)上下对称，第二微带线位于第一微带线(1)的左下侧且与第一微带线(1)垂直连接，第六微带线(6)位于第七微带线(7)的左上方且与第七微带线(7)垂直连接，第二微带线与第六微带线(6)关于第四微带线(4)上下对称，第三微带线(3)位于第一微带线(1)的正下方，且上端与第一微带线(1)和第二微带线(2)分别相连，第三微带线(3)下端连接第五微带线(5)的上端，第五微带线(5)的下端分别连接第六微带线(6)和第七微带线(7)，第二微带线(2)与第五微带线(5)相连并关于第四微带线(4)上下对称，第一输出端口(P1)通过交指耦合与第二微带线(2)相连，第二输出端口(P1')通过交指耦合与第六微带线(6)相连；第二交叉形谐振器包括为第八微带线(8)、第九微带线(9)、第十微带线(10)、第十一微带线(11)、第十二微带线(12)、第十三微带线(13)、第十四微带线(14)；第三输出端口(P2)以及第四输出端口(P2')；第二形交叉形谐振器与第一交叉形谐振器相对于滤波器的纵向中心轴左右对称且互相耦合；第三输出端口(P2)通过交指耦合与第十三微带线(13)相连，第四输出端口(P2')通过交指耦合与第九微带线(9)相连。...

【技术特征摘要】
1.一种基于耦合型交叉形谐振器的新型差分带通滤波器，其特征在于，包括两个互相
耦合的交叉形谐振器，每一个交叉形谐振器由七条微带线组合而成；
其中，第一谐振器包括第一微带线(1)、第二微带线(2)、第三微带线(3)、第四微
带线(4)、第五微带线(5)、第六微带线(6)、第七微带线(7)、第一输出端口(P1)
以及第二输出端口(P1')，第一微带线(1)、第三微带线(3)、、第五微带线(5)、以
及第七微带线(7)为竖直设置，第二微带线(2)、第四微带线(4)、以及第六微带线
(6)为水平设置，第四微带线(4)位于交叉形谐振器的横向中心位置，同时连接第
三微带线(3)和第五微带线(5)；第一微带线(1)位于最上方，且与第七微带线(7)
关于第四微带线(4)上下对称，第二微带线位于第一微带线(1)的左下侧且与第一
微带线(1)垂直连接，第六微带线(6)位于第七微带线(7)的左上方且与第七微带
线(7)垂直连接，第二微带线与第六微带线(6)关于第四微带线(4)上下对称，第
三微带线(3)位于第一微带线(1)的正下方，且上端与第一微带线(1)和第二微带
线(2)分别相连，第三微带线(3)下端连接第五微带线(5)的上端，第五微带线(5)
的下端分别连接第六微带线(6)和第七...

【专利技术属性】
技术研发人员：王辉，傅军，何加浪，孔俊俊，蒋锴，程序，任志宏，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司第二十八研究所，
类型：发明
国别省市：江苏;32