平衡式宽带可调共模滤波器制造技术

本发明专利技术公开了一种平衡式宽带可调共模滤波器,包括：介质基板；第一金属层，其设置于所述介质基板的一面上，所述第一金属层上设置有一对差分微带传输线；第二金属层，其设置于所述介质基板的另一面上，所述第二金属层作为接地金属面，其上开设有至少一个槽线环谐振器；每一所述槽线环谐振器均由开设于所述第二金属层上的四条依次连通并沿着矩形的四边分布的槽线围成；所述差分微带传输线关于第一直线轴对称，槽线环谐振器均关于该第一直线在所述第二金属层上的投影轴对称。槽线环谐振器中平行于第一直线的一组相对的槽线的中间分别设置有一可变电容。实施本发明专利技术的技术方案，通过分别控制加载在槽线环谐振器上的两个可变电容的电容值，能使平衡式可调共模滤波器的共模阻带频率产生双向调节性能，从而抑制目标共模信号。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及微波
，尤其涉及一种平衡式宽带可调共模滤波器。
技术介绍
在现代混合信号系统中，差分结构因为其固有的抗噪声，低串扰和低电磁干扰特性而被广泛的应用于电路设计中。在实际电路中，由于采样时滞或者沿差分路径信号的幅度不平衡等造成的共模噪声是不可避免的。如果处理不当，差分传输线中的一些微小的不对称会给高速电路系统中的电磁兼容性和信号完整性带来很大的影响。因此，在用于传输高速差分信号的设计中，具有宽带与深度的共模噪声抑制性能的滤波器吸引了极大地关注。例如，在一些非平面电路设计中，有利用铁氧体磁芯作为共模抑制核心元件以及基于低温共烧陶瓷(LTCC)技术等来设计的共模滤波器。但因前者的设计工作频段较低，体积庞大笨重而后者制作成本昂贵等因素，在某种程度上并不适合现今小尺寸低成本的电子电路系统。因此一些利用印刷电路板(PCB)技术制造的平面结构共模滤波器在电路体积，设计灵活度以及制作成本上更具有优势。根据国内外文献报道，通常在这些滤波器设计中，在底层金属地上蚀刻几何结构来抑制共模噪声信号同时并不影响差分信号。但是为了能够在较宽的频带上抑制共模噪声信号，通常需要级联多个具有相同/不同尺寸的结构，这也导致了电路尺寸的增大。但是在这些共模滤波器设计中，频率可调技术和平衡式共模滤波器还没能较好的结合，如何设计具有宽带可调性能的平衡式共模滤波器这一问题没有明晰的解决方案。
技术实现思路
本专利技术实施例针对现有技术中平衡式宽带共模滤波器尺寸较大这一缺陷，提供一种用于传输高速差分信号的具有宽带可调性能的平衡式可调共模滤波器，在不需要级联多个谐振器的情况下抑制目标频率的共模噪声信号，从而减小电路尺寸。本专利技术实施例提供一种平衡式宽带可调共模滤波器,包括：介质基板；第一金属层，其设置于所述介质基板的一面上，所述第一金属层上设置有一对差分微带传输线；第二金属层，其设置于所述介质基板的另一面上，所述第二金属层作为接地金属面，其上开设有至少一个槽线环谐振器；每一所述槽线环谐振器由开设于所述第二金属层上的四条依次连通并沿着矩形的四边分布的槽线围成；所述一对差分微带传输线关于第一直线轴对称。所述槽线环谐振器关于该第一直线在所述第二金属层上的投影轴对称。所述槽线环谐振器中平行于第一直线的一组相对的边的中间分别设置有一可变电容，且所述两个可变电容的参数型号不同。在本专利技术优选实施例所述的平衡式宽带可调共模滤波器中，所述槽线环谐振器的数量为一个及三个，且该三个槽线环谐振器沿着第一直线在该第二金属层上的投影分布。在本专利技术优选实施例所述的平衡式宽带可调共模滤波器中，所述闭合槽线环谐振器为矩形或者其他呈中心对称的几何图形。在本专利技术优选实施例所述的平衡式宽带可调共模滤波器中，所述可变电容由一变容二极管和一隔直电容串联组成。在本专利技术优选实施例所述的平衡式宽带可调共模滤波器中，所述变容二极管为具有电容可变功能的半导体二极管或三极管。本专利技术提供的平衡式宽带可调共模滤波器通过设置该槽线环谐振器在差分传输线的正下方的金属地上，并分别控制槽线环谐振器上的两个可变电容的电容值，能够在抑制了目标频段共模信号的同时不影响差分信号。得益于该槽线环谐振器的双向可调能力，且不需级联多个具有不同尺寸的谐振器，该平衡式宽带可调共模滤波器的共模阻带频率调节范围可以从0.78GHz变化到1.52GHz。从而较好的将宽带可调性能与平衡式宽带共模滤波器相结合，并缩小了电路尺寸。附图说明下面将结合附图及实施例对本专利技术作进一步说明，附图中：图1是本专利技术优选实施例中的平衡式宽带可调共模滤波器的整体结构侧面结构示意图；图2是图1所示实施例中一阶平衡式宽带可调共模滤波器的平面透视结构示意图；图3是图2所示实施例中所提出的槽线环谐振器的偶模等效电路图；图4是图2所示实施例中所提出的槽线环谐振器的奇模等效电路图；图5A是图2所示实施例中所提出的槽线环谐振器的偶模与奇模谐振频率与电容Cv2的关系图(Cv1＝30pF保持不变)；图5B是图2所示实施例中所提出的槽线环谐振器的偶模与奇模谐振频率与电容Cv1的关系图(Cv2＝0pF保持不变)；图6是图2所示实施例中使用的可调电容在测试时的等效电路图；图7是图2所示实施例中一阶平衡式宽带可调共模滤波器的仿真与实测频率响应曲线图；图8是图1所示实施例中三阶平衡式宽带可调共模滤波器的平面透视结构示意图；图9是图8所示实施例中三阶平衡式宽带可调共模滤波器的仿真与实测频率响应曲线图。具体实施方式为了便于理解本专利技术，下面将参照相关附图对本专利技术进行更全面的描述。附图中给出了本专利技术的首选实施例。但是，本专利技术可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使本发明的公开内容更加透彻全面。如图1所示，并同时参照图2，在本专利技术的一优选实施例中，该平衡式宽带可调共模滤波器包括：介质基板10；第一金属层20，其设置于所述介质基板10的一面上，所述第一金属层20上设置有一对差分微带传输线21；第二金属层30，其设置于所述介质基板10的另一面上，所述第二金属层30作为接地金属面，其上开设有至少一个槽线环谐振器31。其中，每一所述槽线环谐振器31均由开设于所述第二金属层30上的四条依次连通并沿着矩形的四边分布的槽线311围成，该四条槽线311均大致呈矩形状。应当说明的是，闭合的槽线环谐振器31连接成矩形，这只是本专利技术的一个实施例，并不用于限制本专利技术的范围，槽线311也可以连接成圆形或者其他成中心对称的闭合几何图形。所述一对差分微带传输线21关于第一直线轴对称，每一槽线环谐振器31均关于该第一直线在所述第二金属层30上的投影轴对称，该槽线环谐振器一组相对的槽线311的中间分别设置有一可变电容312，并命名为Cv1和Cv2，他们的参数型号不相同。本专利技术提供的平衡式宽带可调共模滤波器通过设置在第二金属层30上的具有宽带可调能力的槽线环谐振器31，并且分别控制槽线环谐振器31上的两个可变电容312，Cv1和Cv2的电容值，能够在抑制了目标频段共模信号的同时不影响差分信号。得益于槽线环谐振器31的宽带可调能力，该宽带可调共模滤波器的阻带中心频率可以从0.78GHz调节到1.52GHz(相对可调范围大约64.3％)。因此较好的将宽带可调性能与平衡式宽带共模滤波器相结合，并缩小了电路尺本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种平衡式宽带可调共模滤波器,其特征在于，包括：介质基板；第一金属层，其设置于所述介质基板的一面上，所述第一金属层上设置有一对差分微带传输线；第二金属层，其设置于所述介质基板的另一面上，所述第二金属层作为接地金属面，其上开设有至少一个槽线环谐振器；每一所述槽线环谐振器由开设于所述第二金属层上的四条依次连通并沿着矩形的四边分布的槽线围成；所述一对差分微带传输线关于第一直线轴对称。所述槽线环谐振器关于该第一直线在所述第二金属层上的投影轴对称。所述槽线环谐振器中平行于第一直线的一组相对的边的中间分别设置有一可变电容。

【技术特征摘要】
1.一种平衡式宽带可调共模滤波器,其特征在于，包括：
介质基板；
第一金属层，其设置于所述介质基板的一面上，所述第一金属层上设置有
一对差分微带传输线；
第二金属层，其设置于所述介质基板的另一面上，所述第二金属层作为接
地金属面，其上开设有至少一个槽线环谐振器；
每一所述槽线环谐振器由开设于所述第二金属层上的四条依次连通并沿着
矩形的四边分布的槽线围成；
所述一对差分微带传输线关于第一直线轴对称。
所述槽线环谐振器关于该第一直线在所述第二金属层上的投影轴对称。
所述槽线环谐振器中平行于第一直线的一组相对的边的中间分别设置有一
...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈建新，周文骏，杨汶汶，张雪锋，包志华，
申请(专利权)人：南通大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32