一种混合巴伦滤波器制造技术

本发明专利技术实施例公开了一种混合巴伦滤波器，包括金属地板、金属围墙、以及主模频率相同的同轴谐振器、第一介质谐振器和第二介质谐振器，第一介质谐振器与同轴谐振器之间设置有具有耦合窗的第一金属隔板，第二介质谐振器与同轴谐振器之间设置有具有耦合窗的第二金属隔板；第一介质谐振器和第二介质谐振器完全相同并对称地分布在同轴谐振器的两侧，第一、第二介质谐振器的轴与金属地板垂直，同轴谐振器的轴与金属地板平行。本发明专利技术提供的实施例，通过将同轴谐振器与介质谐振器结合，可以抑制介质谐振器的大部分寄生模式，使得巴伦滤波器具备更宽的差模阻带、更低的插入损耗和良好的输出平衡性。

A hybrid balun filter

The embodiment of the invention discloses a hybrid balun filter, including metal floor, metal fence, and coaxial resonator, the main mode of the same frequency first dielectric resonator and second dielectric resonator, a first metal partition has a coupling window is arranged between the first dielectric resonator and a coaxial resonator, second metal partition has a coupling window is arranged between the the second dielectric resonator and a coaxial resonator; both sides of the first dielectric resonator and dielectric resonator second identical and symmetrically distributed in a coaxial resonator, the first and second dielectric resonator axis and the vertical metal floor, coaxial resonator with metal axis parallel to the floor. The embodiment of the invention, the coaxial resonator with dielectric resonator, most of the parasitic mode can inhibit the dielectric resonator, the balun filter has differential resistance and wider band, lower insertion loss and good output balance.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及射频通信领域，尤其涉及一种混合巴伦滤波器。
技术介绍
巴伦和滤波器在射频前端模块中扮演着重要的角色。在很长一段时间内，二者独立存在于射频前端模块中。但是，这样会导致电路的尺寸过大，损耗增加。在过去数十年中，巴伦滤波器的融合设计方法开始被广泛研究和运用，以此来减小整个电路尺寸，降低电路损耗。融合设计的巴伦滤波器不仅可以具有滤波器的频带选择特性而且还能拥有巴伦不平衡到平衡信号的转化功能。介质谐振器因其高品质因数、低制造成本、高温度稳定性等优势，被广泛应用于微波电路设计，其中也包括巴伦滤波器设计。然而，介质谐振器最大的劣势就是谐振模式复杂，会造成不需要的谐波模式靠近工作主模。不希望出现的寄生响应靠近巴伦滤波器的滤波通带，严重影响巴伦滤波器的阻带抑制性能，不可避免地会干扰滤波通带的正常工作。因此，针对介质谐振器的谐波抑制的问题亟续解决。
技术实现思路
本专利技术实施例所要解决的技术问题在于，提供一种混合巴伦滤波器，克服现有技术中巴伦滤波器阻带抑制性能不足的缺陷。为了解决上述技术问题，本专利技术实施例提供了一种混合巴伦滤波器，包括金属地板、沿着所述金属地板四周垂直向上延伸的金属围墙、固定在所述金属围墙上的同轴谐振器、以及固定在所述地板上的第一介质谐振器和第二介质谐振器，所述第一介质谐振器与所述同轴谐振器之间设置有具有耦合窗的第一金 属隔板，所述第二介质谐振器与所述同轴谐振器之间设置有具有耦合窗的第二金属隔板；所述第一介质谐振器和第二介质谐振器完全相同并对称地分布在所述同轴谐振器的两侧，所述第一、第二介质谐振器的轴与所述金属地板垂直，所述同轴谐振器的轴与所述金属地板平行；所述第一介质谐振器、同轴谐振器和第二介质谐振器的主模频率相同。其中，所述金属地板、金属围墙、第一金属隔板和第二金属隔板一体成型。其中，所述第一金属隔板和第二金属隔板分别沿着所述金属围墙的一面垂直向内延伸至与所述金属围墙的相对一面距离W的位置，从而形成宽度为W的耦合窗。其中，所述第一介质谐振器和第二介质谐振器为中空圆柱体，所述同轴谐振器为圆柱体。其中，所述同轴谐振器是四分之一波长同轴谐振器。其中，所述金属围墙上靠近所述第一介质谐振器R1的一端设置有输入端口，所述金属围墙上靠近所述第二介质谐振器的一端设置有第一输出端口和第二输出端口。其中，所述输入端口包括输入端金属片和输入端连接柱，所述输入端连接柱的一端向外伸出所述金属围墙的与所述第一介质谐振器、同轴谐振器和第二介质谐振器的排列方向平行的一面，另一端与所述输入端金属片连接，所述输入端金属片沿着所述第一介质谐振器的周围设置。其中，所述第一输出端口包括第一输出端金属片和第一输出端连接柱，所述第一输出端连接柱与所述输入端连接柱位于所述金属围墙的同一面，所述第一输出端连接柱的一端向外伸出该面，另一端与所述第一输出端金属片连接，所述第一输出端金属片沿着所述第二介质谐振器的周围设置；所述第二输出端口包括第二输出端金属片和第二输出端连接柱，所述第二输出端连接柱位于所述金属围墙的与所述第一输出端连接柱相对的一面上，所述第二输出端连接柱的一端向外伸出该相对的一面，另一端与所述第二输出端金属片连接，所述第二输出端金属片沿着所述第二介质谐振器的周围与所述第一输出端金属片相向 设置。实施本专利技术实施例，具有如下有益效果：通过将同轴谐振器与介质谐振器结合，可以抑制介质谐振器的大部分寄生模式，使得巴伦滤波器具备更宽的差模阻带、更低的插入损耗和良好的输出平衡性。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本专利技术实施例提供的混合巴伦滤波器的结构示意图；图2是图1所示的混合巴伦滤波器中的介质谐振器的结构示意图；图3是本专利技术一个优选实施例提供的三阶巴伦滤波器的耦合方案示意图；图4是图1所示三阶巴伦滤波器的矩阵响应和仿真响应对比图；图5是图1所示三阶巴伦滤波器的仿真和实测结果对比图，其中虚线为仿真结果，实现为实测结果；图6是图1所示三阶巴伦滤波器的幅度不平衡与相位差仿真和测试结果对比图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。请参见图1，是本专利技术实施例提供的混合巴伦滤波器的结构示意图。如图1所示，混合巴伦滤波器包括金属地板101、沿着所述金属地板四周垂直向上延伸的金属围墙102、固定在所述金属围墙中轴线上的同轴谐振器R2、以及固定在 所述地板上的第一介质谐振器R1和第二介质谐振器R3，所述第一介质谐振器R1与所述同轴谐振器R2之间设置有具有耦合窗的第一金属隔板103，所述第二介质谐振器R3与所述同轴谐振器R2之间设置有具有耦合窗的第二金属隔板104；所述第一介质谐振器R1和第二介质谐振器R3完全相同并对称地分布在所述同轴谐振器R2的两侧，所述介质谐振器R1和R3的轴与所述金属地板101垂直，所述同轴谐振器R2的轴与所述金属地板101平行；所述第一介质谐振器R1、同轴谐振器R2和第二介质谐振器R3的主模频率相同。本专利技术实施例提供了一种基于介质谐振器和同轴谐振器的新型宽阻带混合巴伦滤波器。其中，介质谐振器的主模TE01δ模和同轴谐振器的主模TEM模被设计为相同的频率，从而构建出混合巴伦滤波器的通带。同时，同轴谐振器的存在使得介质谐振器原本复杂的寄生谐波模式得到很大程度地抑制。因此，所设计的混合巴伦滤波器的阻带能够得到极大的拓宽。需要说明的是，虽然图1仅示出了包含第一介质谐振器R1、同轴谐振器R2和第二介质谐振器R3的三阶混合巴伦滤波器，但这仅仅是为了举例说明，而不用于限制，在本专利技术的其它实施例中，多阶混合巴伦滤波器还可以包含参考图1方式设置的更多个介质谐振器和同轴谐振器。下文中，为了方便描述，仍以三阶混合巴伦滤波器为例进行说明。优选地，如图1所示，所述金属围墙102上靠近所述第一介质谐振器R1的一端设置有输入端口S，所述金属围墙102上靠近所述第二介质谐振器R3的一端设置有第一输出端口L+和第二输出端口L－。输入端口S接第一介质谐振器R1馈电，激励起R1的主模TE10δ模，R1和R2之间通过耦合窗耦合电磁能量，在R2中激励起其主模TEM模，R2和R3之间通过另外一个耦合窗耦合电磁能量，在R3中激励起其主模TE10δ模，再经过第一输出端口L+和第二输出端口L －输出幅度相等、相位相反的信号。优选地，如图1所示，所述第一金属隔板103和第二金属隔板104分别沿着所述金属围墙102的一面垂直向内延伸至与所述金属围墙102的相对一面距离W的位置，从而形成宽度为W的耦合窗。优选地，如图1所示，所述输入端口S包括输入端金属片S1和输入端连接柱S2，所述输入端连接柱S2的一端向外伸出所述金属围墙102的与所述第一介质谐振器R1、同轴谐振器R2和第二介质谐振器R3的排列方向平行的一面，另一端与所本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种混合巴伦滤波器，包括金属地板(101)和沿着所述金属地板(101)四周垂直向上延伸的金属围墙(102)，其特征在于，所述混合巴伦滤波器还包括固定在所述金属围墙(102)上的同轴谐振器(R2)、以及固定在所述地板上的第一介质谐振器(R1)和第二介质谐振器(R3)，所述第一介质谐振器(R1)与所述同轴谐振器(R2)之间设置有具有耦合窗的第一金属隔板(103)，所述第二介质谐振器(R3)与所述同轴谐振器(R2)之间设置有具有耦合窗的第二金属隔板(104)，所述第一介质谐振器(R1)和第二介质谐振器(R3)完全相同并对称地分布在所述同轴谐振器(R2)的两侧，所述第一、第二介质谐振器(R1，R3)的轴与所述金属地板(101)垂直，所述同轴谐振器(R2)的轴与所述金属地板(101)平行；所述第一介质谐振器(R1)、同轴谐振器(R2)和第二介质谐振器(R3)的主模频率相同。

【技术特征摘要】
1.一种混合巴伦滤波器，包括金属地板(101)和沿着所述金属地板(101)四周垂直向上延伸的金属围墙(102)，其特征在于，所述混合巴伦滤波器还包括固定在所述金属围墙(102)上的同轴谐振器(R2)、以及固定在所述地板上的第一介质谐振器(R1)和第二介质谐振器(R3)，所述第一介质谐振器(R1)与所述同轴谐振器(R2)之间设置有具有耦合窗的第一金属隔板(103)，所述第二介质谐振器(R3)与所述同轴谐振器(R2)之间设置有具有耦合窗的第二金属隔板(104)，所述第一介质谐振器(R1)和第二介质谐振器(R3)完全相同并对称地分布在所述同轴谐振器(R2)的两侧，所述第一、第二介质谐振器(R1，R3)的轴与所述金属地板(101)垂直，所述同轴谐振器(R2)的轴与所述金属地板(101)平行；所述第一介质谐振器(R1)、同轴谐振器(R2)和第二介质谐振器(R3)的主模频率相同。2.如权利要求1所述的混合巴伦滤波器，其特征在于，所述金属地板(101)、金属围墙(102)、第一金属隔板(103)和第二金属隔板(104)一体成型。3.如权利要求2所述的混合巴伦滤波器，其特征在于，所述第一金属隔板(103)和第二金属隔板(104)分别沿着所述金属围墙(102)的一面垂直向内延伸至与所述金属围墙(102)的相对一面距离W的位置，从而形成宽度为W的耦合窗。4.如权利要求1所述的混合巴伦滤波器，其特征在于，所述第一介质谐振器(R1)和第二介质谐振器(R3)为中空圆柱体，所述同轴谐振器(R2)为圆柱体。5.如权利要求1所述的混合巴伦滤波器，其特征在于，所述同轴谐振器(R2)是四分之一波长同轴...

【专利技术属性】
技术研发人员：秦伟，徐彬彬，陈建新，詹扬，包志华，
申请(专利权)人：南通大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32